[發明專利]一種費托合成蠟異構化催化劑及制備和應用

有效

• 申請號: 201611098938.7
• 申請日: 2016-12-04
• 公開（公告）號: CN108144652B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 王從新;田志堅;曲煒;李鵬;馬懷軍;潘振棟;王琳;韓健強
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J31/26
• 分類號: B01J31/26;C10G2/00
• 代理公司: 21002 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 馬馳<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明涉及一種用于費托合成蠟異構化的催化劑制備方法。其具體制備步驟如下：首先將焙燒后的SAPO?11分子篩與無定形氧化物的前驅體混合、擠條、成型及焙燒制成載體前驅體；用載體前驅體吸附液態烴，然后在惰性氣氛中進行升溫處理得到分子篩孔道被部分堵塞的載體；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。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費托合成蠟異構化反應中具有更好的催化活性和目標產物選擇性。

技術領域

本發明屬于分子篩催化劑領域，具體涉及一種基于SAPO-11分子篩的費托合成蠟異構化催化劑及其制備方法。

背景技術

費托合成(Fischer-Tropsch synthesis)簡稱為FT反應，是以合成氣(CO和H₂)為原料在催化劑(如鐵系、鈷系等)和適當反應條件下合成以石蠟烴為主的液體燃料的工藝過程。傳統的費托合成特點是餾程分布寬，重質烷烴含量高，且均為直鏈烴。該類重質烷烴凝固點高，并不適合于作為柴油或潤滑油直接使用，因此，必須對其降凝。正構烷烴降凝的最主要手段是臨氫異構化和裂化，使長鏈正構烷烴在雙功能催化劑上轉化為凝固點低的異構烷烴或小分子烷烴。

雙功能固體催化劑由加氫-脫氫組分和酸性載體兩部分組成。加氫-脫氫組分可以分為兩類，包括：1、單金屬或多金屬復合體系，如Pt、Pd、Rh、Ir和Ni等；2、過渡金屬硫化物體系，如Ni-Co、Ni-W、Ni-Mo等硫化物。酸性載體則可分為以下三類：1、無定型單金屬氧化物或復合氧化物，如經鹵化物處理的Al₂O₃、SiO₂/Al₂O₃、超強酸ZrO₂/SO₄^2-、WO₃/ZrO₂等；2、硅鋁分子篩系列，如Y、Beta、ZSM-5、ZSM-22等；3、磷酸鋁分子篩系列，如SAPO-5、SAPO-11、SAPO-31及SAPO-41等。與無定型氧化物和超強酸相比，分子篩在擇型選擇性、穩定性、抗毒化以及抗積碳能力方面均顯示出優異的性能。因此，基于分子篩為載體的異構化催化劑得到廣泛應用。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。

SAPO-11分子篩具有AEL結構，屬于正交晶系，空間群為Ima2，晶胞參數為其骨架主要由PO₄⁺、AlO₄^-和SiO₄四面體相互交織形成，具有橢圓形十元環一維直孔道，孔道大小為

在SAPO-11作用于長鏈烷烴異構化的過程中，催化劑的性能由SAPO-11的十元環一維直孔道和其酸性共同決定。直鏈烷烴加氫異構反應中的碳正離子生成以及異構化過程均在酸性位上進行，太弱的酸性位上異構化活性差，太強的酸性位則易導致裂化選擇性偏高；直鏈烷烴加氫異構化的進行主要在分子篩微孔孔口，分子篩微孔孔道過深，直鏈烷烴完全或大部分插入微孔孔道的幾率增加，脫附受阻，使插入端裂化的幾率增加，從而易于生成小分子烴類，使目標產物選擇性和收率降低。

理想的費托合成蠟異構化催化劑需具有適宜的酸性和微孔分布。通過一定手段實現對SAPO-11分子篩載體酸性和孔道深度的調控對于制備具有高活性、高異構化選擇性/收率的費托合成蠟異構化催化劑十分必要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種費托合成蠟異構化催化劑。

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，本發明提供的催化劑由第VIII族貴金屬中的Pt、Pd、Ir中的一種或兩種金屬、孔道內含有有機物或積碳的SAPO-11分子篩和無定形氧化物組成。