[發明專利]烷基芳烴異構化催化劑及制備和應用

在審

• 申請號: 201610903003.5
• 申請日: 2016-10-18
• 公開（公告）號: CN107952471A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 劉中勛;康承琳;周震寰;顧昊輝;梁戰橋;趙斌;阮遲;蓋月庭;王志強
• 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石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J29/48
• 分類號: B01J29/48;B01J29/80;B01J37/18;C07C5/27;C07C4/18;C07C15/08;C07C15/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明為一種烷基芳烴異構化催化劑及其制備方法和應用，具體地說，是一種脫乙基型的烷基芳烴異構化催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

石油化工裝置中，有多種工藝過程可以生產獲得C₈芳烴資源，其中除了含對、間、鄰三種二甲苯外，通常還含有乙苯。以此為原料，通過異構化、精餾和吸附分離等單元技術聯合操作，可以獲取對二甲苯產品。由于乙苯與二甲苯沸點接近，采用精餾分離能耗高、效率低，難度較大，所以常采用將乙苯轉化的方法，以避免聯合裝置循環物流中乙苯積累。乙苯轉化有兩種方法，一種是通過異構化反應轉化為二甲苯，另一種是通過脫乙基反應生成苯。前者轉化率相對較低，選擇性也不高，乙苯轉化需要C₈環烷非芳烴作中間體，后者乙苯轉化率較高，選擇性好，由此導致選用脫乙基類型催化技術的循環量小，聯合裝置運行能耗低，產品生產效率較高。目前全球芳烴聯合裝置中，已經有超過65％的裝置選擇使用脫乙基型異構化技術路線。

近年來，隨著二甲苯產品尤其對二甲苯產品的市場需求量持續增加，越來越多的C₈芳烴資源用于生產二甲苯，包括富含乙苯的乙烯裂解所產的C₈芳烴，導致用以生產二甲苯的C₈芳烴原料中乙苯含量提高，聯合裝置物流循環量增大，吸附分離的操作苛刻度相應增加，卻不能有效增加裝置產能。因此，將乙苯轉化為苯的異構化催化劑逐漸受到重視，乙苯轉化得到的苯餾分沸點與二甲苯差別較大，精餾即可實現分離。

將乙苯轉化為苯的異構化催化劑早有報導，其載體多由氧化鋁或氧化硅等惰性材料和一種或復合多種沸石共同構成，并負載有一種或復合多種金屬組元。

US4482773、US4874731、US4939110、US5877374分別公開了載Pt和Mg、Bi、Pb的ZSM-5催化劑。EP138617A2公開了負載Mo的ZSM-5催化劑。US4467129則公開了載Re、Mo、W、V中的一種金屬的ZSM-5和絲光復合沸石催化劑。但這些催化劑的乙苯轉化率均較低，整體性能難以滿足目前生產需要。

WO98/05613介紹了一種脫乙基類型的異構化催化劑體系，包括三個床層的催化劑，在第二床層引入有加氫功能的負載Mo等組分的活性氧化鋁，意在確保烷基脫除過程中生成的乙烯等烯烴中間體及時飽和，減少由此造成的烷基化等副反應程度，從其實例結果看，催化劑達到的活性、選擇性并不理想。

US7301064、US7375047、US7381677、US7425660、US7446237、US7456125等專利在異構化催化劑制備過程中添加了貴金屬以外的加氫活性金屬Mo，其使用的粘結劑為磷酸鋁，并使用硫化等手段使引入的金屬組分發揮增強異構化活性、穩定性和過程選擇性等功能。

CN1102360A公開了一種烷基芳烴異構化催化劑，該催化劑由氧化鋁、絲光沸石和ZSM-5沸石制備的載體負載Pt或Pd等Ⅷ族貴金屬組成。其使用的ZSM-5沸石的硅鋁比較高，達到90以上，最好大于140。催化劑載體中的絲光沸石含量也較高，其含量至少為5質量％以上。該催化劑乙苯轉化率達到60％。

CN1472181A公開了一種重質芳烴輕質化催化劑，該催化劑由30質量％～70質量％的ZSM-5、5質量％～20質量％的絲光沸石和10質量％～65質量％的氧化鋁組成的載體負載Ⅷ族金屬制得。該催化劑還進一步含有錸或錫。用于C₉⁺芳烴輕質化制取苯、甲苯和二甲苯。

發明內容

本發明的目的是提供一種烷基芳烴異構化催化劑及制備和應用，該催化劑用于芳烴異構化反應，可有效脫除芳烴側鏈上的烷基，并可以在維持較高反應活性情況下提高異構化催化反應過程選擇性。

本發明提供的烷基芳烴異構化催化劑，包括均勻混合的高硅五元環沸石、活性金屬氧化物和氧化鋁，所述混合物中高硅五元環沸石含量為48～75質量％，活性金屬氧化物含量為0.5～2.0質量％，氧化鋁含量為24～50質量％，所述的活性金屬氧化物為氧化鉬。

本發明催化劑使用適量的活性金屬氧化物與高硅五元環沸石和氧化鋁混合而成，用于芳烴異構化反應，具有較高的芳烴異構化選擇性，并保持良好的脫乙基性能。

具體實施方式