[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)甲苯和碳八芳烴的催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310511890.8
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103551187A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 桂壽喜;謝亮亮;楊志寧;鮑永忠;趙純革;翟長軍;南圣林;李鳳生;王曉;陳潔靜;崔德強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海欣年石化助劑有限公司;中國石油天然氣股份有限公司遼陽石化分公司;中國石油天然氣股份有限公司撫順石化分公司
• 主分類號: B01J29/80
• 分類號: B01J29/80;C07C15/06;C07C15/067;C07C6/12
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標(biāo)代理有限公司 11012
• 代理人: 崔華

1.一種以苯和重芳烴為原料生產(chǎn)甲苯和碳八芳烴的催化劑，其特征在于：以催化劑重量為100wt%計(jì)，所述催化劑包括1-25wt%MOR沸石、1-65wt%ZSM-5沸石、0.01-3.0wt%的至少一種元素周期表第VA族元素、0.01-2.0wt%的至少一種元素周期表第Ⅷ族元素和余量的粘合劑；其中，所述MOR沸石和ZSM-5沸石均含有硅和至少一種選自鋁、鐵、鎵和硼的元素T，且總的Si/T原子比大于5。

2.按照權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于：所述MOR沸石和ZSM-5沸石均為H⁺型的沸石，所述T元素選自鋁和硼，所述MOR沸石和ZSM-5沸石的Si/T原子比為5-300；所述沸石中的鈉含量為Na/T原子比低于0.5，優(yōu)選低于0.1，更優(yōu)選低于0.02。

3.按照權(quán)利要求2所述的催化劑，其特征在于：所述第VA族金屬選自銻和鉍，以催化劑重量為100wt%計(jì)，所述第VA族金屬的含量為0.05-2.0wt%，優(yōu)選0.08-1.5wt%；所述第Ⅷ族金屬選自鉑和鈀，以催化劑重量為100wt%計(jì)，所述第Ⅷ族金屬的含量為0.05-1.8wt%，優(yōu)選0.08-1.5wt%。

4.按照權(quán)利要求3所述的催化劑，其特征在于：所述粘合劑選自天然粘土、合成粘土、氧化鎂、氧化鋁、氧化硅、氧化硅-氧化鋁、氧化鈦、氧化硼、氧化鋯、磷酸鋁、磷酸鈦和磷酸鋯中的至少一種，優(yōu)選為由氧化鋁和粘土組成的混合物。

5.權(quán)利要求1所述的以苯和重芳烴為原料生產(chǎn)甲苯和碳八芳烴的催化劑的制備方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

(1)對MOR沸石和ZSM-5沸石進(jìn)行預(yù)處理，脫除沸石微孔中的有機(jī)模板劑，然后用至少一種銨鹽溶液進(jìn)行至少一次離子交換步驟，以除去沸石中的堿金屬陽離子；

(2)將粘合劑與上述處理后的沸石混合成形，制備成擠出物或球形；

(3)在環(huán)境溫度至250℃的溫度下干燥，然后在空氣或氧氣中，在250-600℃的溫度下進(jìn)行焙燒；

(4)使至少一種第VA族元素和至少一種第Ⅷ族元素沉積在焙燒后的催化劑上；

(5)在空氣或氧氣中，在250-600℃下焙燒0.5-10小時，然后在氫氣的氣氛中，在300-600℃下還原1-10小時，獲得還原態(tài)催化劑。

6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：至少一種第Ⅷ族金屬元素的沉積以干浸、過量浸漬或離子交換的方法進(jìn)行，使用鉑和/或鈀鹽，沉積的同時加入鹽酸作為競爭吸附劑；所述鉑鹽選自氯鉑酸、二氯四氨合鉑、四氯六氨合鉑或四氯二氨合鉑中的一種或多種；所述鈀鹽選自硝酸鈀、二硝基四氨合鈀、二氯化鈀、二氯化四氨合鈀或二氯化二氨合鈀中的一種或多種。

7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：至少一種第VA族金屬元素的沉積以干浸、過量浸漬或離子交換的方式沉積，通過第VA族金屬元素的氯化物、溴化物、硫酸鹽或硝酸鹽引入；第VA族金屬元素在第Ⅷ族金屬元素之前、同時或之后加入。

8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：所述金屬元素沉積后，在空氣或氧氣的氣氛中，在350-550℃的溫度下焙燒1-4小時，然后在氫氣的氣氛中，在350-550℃的溫度下還原2-5小時，獲得還原態(tài)催化劑。

9.權(quán)利要求1所述的以苯和重芳烴為原料生產(chǎn)甲苯和碳八芳烴的催化劑的應(yīng)用如下：以苯和重芳烴為原料，在所述催化劑存在下，在反應(yīng)溫度300-500℃、氫氣分壓1.0-3.5MPa、進(jìn)料空速0.25-30h^-1、氫烴摩爾比3.0-5.0的條件下，生產(chǎn)甲苯和碳八芳烴。

10.權(quán)利要求1所述的以苯和重芳烴為原料生產(chǎn)甲苯和碳八芳烴的催化劑的應(yīng)用，其特征在于：所述反應(yīng)溫度在320-450℃的范圍內(nèi)，優(yōu)選在340-430℃的范圍內(nèi)；所述氫氣分壓在1.5-3.0MPa的范圍內(nèi)，優(yōu)選在2.0-2.8MPa的范圍內(nèi)；所述進(jìn)料空速在1-10h^-1的范圍內(nèi)，優(yōu)選在2-6h^-1的范圍內(nèi)；所述原料選自：苯和碳九芳烴的混合物、苯和碳九及以上芳烴的混合物、苯和碳十及以上芳烴的混合物。