[發明專利]無粘結劑Beta分子篩催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201610440702.0
• 申請日: 2016-06-18
• 公開（公告）號: CN107511171B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 楊為民;王振東;孫洪敏;張斌
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J29/70
• 分類號: B01J29/70;C07C2/66;C07C15/073;C07C15/085
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種無粘結劑Beta分子篩催化劑的制備方法，主要解決現有技術存在無粘結劑Beta分子篩催化劑制備過程復雜，粘結劑含量高，催化性能差的問題。本發明通過采用包括以下步驟：將Beta分子篩催化劑前體和與所述Beta分子篩催化劑前體中的粘結劑發生化學反應的至少一種化合物為溶質的溶液接觸，之后將固體產物分離、干燥、焙燒得Beta分子篩催化劑的技術方案，較好地解決了該問題，可用于無粘結劑Beta分子篩催化劑的工業生產中。

技術領域

本發明涉及一種無粘結劑Beta分子篩催化劑的制備方法。

背景技術

Beta分子篩由Mobil公司于1967年首次成功合成。其具有獨特的三維十二元環孔道體系，一條線性孔道，孔徑0.76納米×0.64納米，一條彎曲孔道，孔徑0.55納米×0.55納米。Beta分子篩的估計結構非常復雜，包含有多種晶型，如A型(*BEA結構)、B型和C型(BEC結構)。Beta分子篩由于其較強的酸性和獨特的孔道結構，在石油化工行業中應用廣泛。如作為吸附劑用于芳香烴的分離、作為催化劑用于汽油升級、加氫異構、加氫裂化、催化重整脫蠟、苯的烷基化、烷基轉移等反應過程中。以Beta分子篩為活性組分制得的催化劑已經成功應用于苯與乙烯液相烷基化制乙苯工藝和苯與丙烯液相烷基化制異丙苯(枯烯)工藝。特別地，為了滿足工業應用的要求，需將分子篩與粘結劑等添加劑混合成型，制成具有一定尺寸、形狀和強度的催化劑。但是，粘結劑的加入更會覆蓋分子篩的活性中心，同時會限制催化劑中作為活性組分的分子篩的含量，一般分子篩的含量低于80質量％。因此，在商品化的成型的Beta分子篩催化劑中的活性中心的數量遠低于成型前的Beta分子篩。

為了克服催化劑中含有粘結劑、活性中心少的問題，文獻CN105439164A公開了一種無粘結劑Beta分子篩催化劑的制備方法，通過二次轉晶將粘結劑轉化為Beta分子篩。然而，該方法轉晶所需時間長(48～120小時)，進而導致催化劑強度降低，無法滿足工業應用的要求；同時，所得的催化劑中仍殘留有5質量％的粘結劑。

另外，本發明的發明人發現，催化劑強度對催化性能影響顯著。在苯烷基化制烷基苯的反應中，催化劑的抗壓強度并不是越高越好，需要尋找合適的抗壓強度才能保證催化劑的催化性能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術存在無粘結劑Beta分子篩催化劑制備過程復雜，分子篩含量低，催化性能差的問題。通過將含粘結劑的Beta分子篩催化劑進行二次晶化獲得無粘結劑催化劑的方法，存在所需晶化時間長，晶化不徹底、在苯與烯烴液相烷基化制烷基苯反應中催化性能低的問題，提供一種新的無粘結劑Beta分子篩催化劑的制備方法。該方法短時間即可將粘結劑溶解，完全脫除，所得催化劑抗壓強度符合苯與烯烴液相烷基化反應對催化劑的要求，適合大規模工業生產。

為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案如下：一種無粘結劑Beta分子篩催化劑的制備方法，包括以下步驟：將Beta分子篩催化劑前體和與Beta分子篩催化劑前體中的粘結劑發生化學反應的至少一種化合物為溶質的溶液接觸，之后將固體產物分離、干燥、焙燒得Beta分子篩催化劑。

上述技術方案，將合成態Beta分子篩與粘結劑混合、成型、干燥獲得所述Beta分子篩催化劑前體。優選地，所述粘結劑選自硅溶膠、發煙硅膠、水玻璃、通式為Y_4-nSiX_n的含硅化合物(n＝1～4，Y為烴基，如甲基、乙基、丙基等，X為可水解基團，如Cl，甲氧基OMe、乙氧基OEt、三甲基硅氧基OSiMe₃等)、氧化鋁中的至少一種；以焙燒后的Beta分子篩催化劑前體的重量計，Beta分子篩催化劑前體中的Beta分子篩的含量為40～90重量％。其中，較好地，Beta分子篩催化劑前體中的Beta分子篩的含量為60～85重量％。采用上述技術方案，是為了使催化劑的抗壓強度保持在最優的范圍內。