[發明專利]Beta分子篩催化劑、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201610440719.6
• 申請日: 2016-06-18
• 公開（公告）號: CN107511172B
• 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
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種Beta分子篩催化劑、制備方法及應用。所述Beta分子篩催化劑，以重量份數計，包括以下組份：a)92～99份的Beta分子篩；b)1～8份的硅鋁膠粘結劑；所述硅鋁膠粘結劑是通過硅源、鋁源和堿接觸的步驟獲得的。

技術領域

本發明涉及一種Beta分子篩催化劑、制備方法及應用。

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、造孔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，本發明的發明人通過大量的實驗發現，催化劑強度對催化性能影響顯著。在苯與烯烴液相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采用硅溶膠、氧化鋁為粘結劑，存在粘結劑用量大時催化劑強度過高、分子篩含量低、催化活性低，粘結劑用量小時催化劑強度低，粉化嚴重；而二次晶化所需時間長的問題。本發明提供一種新的Beta分子篩催化劑。該催化劑以硅鋁膠為粘結劑，使用非常少量的粘結劑就可以實現分子篩的成型，直接制得了分子篩含量不低于95％的Beta分子篩催化劑，無需二次晶化即可得到強度高、活性好的催化劑，符合苯與乙烯和苯與丙烯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Beta分子篩催化劑，以重量份數計，包括以下組份：

a)92～99份的Beta分子篩；

b)1～8份的硅鋁膠粘結劑；

所述硅鋁膠粘結劑是通過硅源、鋁源和堿接觸的步驟獲得的；硅源以SiO₂計，鋁源以Al₂O₃計，堿硅摩爾比堿/SiO₂＝0～0.3，硅鋁摩爾比SiO₂/Al₂O₃＝25～85。

上述技術方案中，堿硅摩爾比優選堿/SiO₂＝0.02～0.3，更優選堿/SiO₂＝0.03～0.22，更優選堿/SiO₂＝0.04～0.18，最優選堿/SiO₂＝0.06～0.12。

上述技術方案中，硅鋁摩爾比優選SiO₂/Al₂O₃＝25～60，更優選SiO₂/Al₂O₃＝30～50。