[發明專利]一種烷烴異構化催化劑及制備和應用

有效

• 申請號: 201611087566.8
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN108126736B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 田志堅;呂廣;王從新;章冠群;王蘋;劉浩;曲煒;李鵬;馬懷軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J29/74
• 分類號: B01J29/74;B01J29/85;B01J29/44;C10G45/64
• 代理公司: 21002 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 馬馳

本發明公開了一種烷烴異構化催化劑的制備方法及其應用。其具體步驟如下：首先用分子篩吸附有機胺，然后進行升溫處理得到酸性位點被部分覆蓋、孔道被部分堵塞的分子篩載體，在載體上負載金屬活性組分，經過干燥還原后得到目標催化劑。通過控制處理條件，使部分有機胺轉變成含碳物質覆蓋在酸性位點上，同時堵塞分子篩孔道，從而有效地調控參與反應的酸量以及分子篩的孔容。與現有技術制得的催化劑相比，采用本發明方法制備的催化劑在正構烷烴異構化反應中具有更高的異構化選擇性。

技術領域

本發明涉及一種臨氫異構化催化劑。

本發明涉及上述催化劑的制備方法。

本發明涉及上述催化劑在正構烷烴異構化反應中的應用。

技術背景

烷烴異構化反應在油品的品質提升過程中具有十分重要的作用。輕質烷烴的加氫異構化可生產出高辛烷值的汽油調和組分，而長鏈烷烴加氫異構化主要用于改善航煤、柴油以及潤滑油的低溫流動性能。以分子篩為載體的烷烴異構催化劑是一種雙功能催化劑，金屬位主要提供加氫/脫氫性能，分子篩載體的酸性位提供異構化/裂化性能，同時分子篩的孔道結構提供擇形功能。因此，催化劑對烷烴異構化過程中的高選擇性來源于酸性位和金屬位的平衡，以及分子篩載體合適的孔道結構。US5882505、2004138051、2005077209，CN1792451、1788844、101245260等專利文獻都詳細描述了以分子篩為載體的烷烴異構化催化劑的制備方法。

分子篩載體的選擇主要基于其酸性質和孔道結構。酸性質的改變對反應產物的組成有極大的影響，因此分子篩載體酸性質的調控對獲得具有較好異構化性能的催化劑至關重要。例如，硅鋁類分子篩的酸強度較高，在異構化反應中裂化較為嚴重，可以通過水蒸氣后處理、雜原子的摻雜等方式調變酸強度分布，提高其異構化性能。磷酸鋁分子篩的酸強度相對較弱，所需的反應溫度較高，反應活性較差，因此可以通過控制Si的分布，摻雜Mg²⁺等方式提高分子篩的酸強度，進而提高催化劑的反應活性。CN105749963A公開了一種對鈉型ZSM-22進行堿處理的方法，堿處理調整分子篩的硅鋁比，酸強度分布得到調整，同時增加了分子篩的晶內中孔，制備得到的催化劑在直鏈烷烴異構化中表現出了優異的催化性能。CN1392099介紹了一種在水-表面活性劑-有機醇體系中合成了納米級的SAPO-11分子篩，具有更多的B酸位，負載貴金屬后，長鏈烷烴加氫異構化反應的選擇性，以及異構體的收率都得到了提高。

分子篩獨特的孔道結構使其具有特殊的擇形功能，對產物分布具有重要影響。如在長鏈烷烴異構化反應中，由于具有三維十二元環孔道結構的Y分子篩的孔道尺寸較大，對整個反應未起到有效擇形的作用，反應容易生成多支鏈異構體，進而發生裂化，異構體收率較差；而在具有一維十元環孔道結構的ZSM-22分子篩上，狹窄的孔口尺寸對烷基正碳離子中間體異構化支鏈重排反應進行限制，使體積較大、裂化較快的雙支鏈與三支鏈產物難以形成，具有較高的異構體收率。此外，孔道結構會帶來反應物分子或產物分子的傳質問題。分子進入分子篩內孔后，當反應物或產物分子與分子篩孔口直徑接近時，由于受到內孔壁場的作用及各種能壘的阻礙，分子在晶內的擴散將會受到限制。分子篩孔徑或擴散分子直徑的微小變化，都會導致擴散系數的顯著改變。

發明內容

本發明的目的在于提供一種臨氫異構化催化劑。

本發明的又一目的在于提供上述催化劑的制備方法。

為實現上述目的，本發明提供的臨氫異構化催化劑是由酸性位點被部分覆蓋、孔道被部分堵塞的分子篩載體與第VIII族貴金屬組成，其中貴金屬的含量為0.05-5.0wt.％，優選的貴金屬含量為0.1-2.0wt.％，最佳的貴金屬含量為0.1-1.0wt.％。

其中第VIII族貴金屬由Pt、Pd、Ir中的一種或幾種構成，優選的是Pt和Pd。