[發明專利]基于ZSM-5的催化劑的制備和在乙苯脫烷基化方法中的用途

在審

• 申請號: 201780040808.4
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN109414685A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: Y·揚森;D·A·庫珀;H-X·李
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: B01J29/44
• 分類號: B01J29/44;B01J37/08;B01J37/00;B01J37/02;B01J35/02;C01B39/38;C07C4/18;C07C5/27;B01J29/42;B01J29/48;B01J37/18;B01J35/10;C07C15/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李勇;黃海波

一種制備催化劑組合物的方法，所述方法包含以下步驟：(a)用pH值至少為(8)的堿性溶液處理ZSM?5沸石，然后進行離子交換，以獲得處理過的沸石，(b)擠出處理過的沸石和粘合劑的混合物，并將沸石與含氟化合物的溶液接觸，(c)將在步驟(b)中得到的擠出物的溫度增加到至少200℃，以及(d)將步驟(c)中獲得的擠出物與選自由IUPAC元素周期表第(10)族和第(11)族組成的組的一種或多種金屬組合，以及一種使用通過所述方法制備的催化劑組合物轉化含芳族烴的原料的方法。

技術領域

本發明涉及一種制備催化劑組合物的方法和使用通過該方法制備的催化劑轉化含芳族烴的原料的方法。

背景技術

乙苯是可以從石腦油熱解或重整油中獲得的芳族烴之一。重整油是通過催化轉化在70℃到190℃范圍內沸騰的直餾烴，例如直餾石腦油所獲得的芳族產物。重整油原料自身是通過石油原油的分餾或蒸餾獲得，其組成視原油的來源而變化，但通常芳族烴含量較低。在轉化成重整油時，芳族烴含量顯著增加且所得烴的混合物作為有價值的化學中間物的來源以及作為汽油的組分而變得高度合乎需要。主要組分是通常被稱作BTX的一組芳族烴：苯、甲苯和二甲苯，包括乙苯。可以存在其它組分，例如其氫化同系物，例如環己烷。

BTX組中最有價值的組分是苯和二甲苯，且因此BTX經常進行以下處理以增加這兩種芳族烴的比例：將甲苯加氫脫烷基化成苯，和將甲苯歧化成苯和二甲苯。在二甲苯中，對二甲苯是最有用的商品，且已開發了二甲苯異構化或烷基轉移工藝以增加對二甲苯的比例。

汽油生產者可利用的另一種方法是將乙苯加氫脫烷基化成苯。

通常，汽油生產者將從重整油流中分離BTX，接著使BTX流進行二甲苯異構化，以使得對二甲苯組分最大化。二甲苯異構化是一種催化工藝。此工藝中所使用的一些催化劑具有不僅使二甲苯異構化且同時使乙苯組分脫烷基化的能力。通常，接著將對二甲苯分離出來，留下苯、甲苯(除非已經應用了甲苯轉化工藝)和剩余的混合二甲苯，包括乙苯。此BTX流可通過與較重烴流接觸通過烷基轉移轉化以增加二甲苯的產量，或可通過脫烷基化轉化以選擇性地消除乙苯且增加苯的產量，同時使二甲苯達到平衡濃度。后一種方法是本發明的目標。

在BTX處理的此較后階段的乙苯脫烷基化中，主要問題是確保不僅高度轉化成苯，而且避免二甲苯損耗。二甲苯通常可能由于例如苯與二甲苯之間的烷基轉移以獲得甲苯，或通過添加氫以形成例如烯烴或烷烴而損耗。

EP2027917描述了一種乙苯脫烷基化催化劑，其是如下制備的：混合至少20wt％的ZSM-5與至少30wt％的選自二氧化硅、氧化鋯和二氧化鈦的粘合劑，所述ZSM-5具有在20到150范圍內的二氧化硅與氧化鋁體積比并且采取其H+形式；干燥和煅燒所得擠出物；將鉑和錫摻入煅燒的擠出物中；并干燥和煅燒由此得到的含金屬的組合物。沒有提到在使用這種催化劑的脫烷基化方法中獲得的產物的對二甲苯含量。

US20130197290描述了一種乙苯脫烷基化催化劑，其是如下制備的：混合和擠出具有在20到150范圍內的二氧化硅與氧化鋁體積比的ZSM-5與水、二氧化硅源和堿金屬鹽，干燥和煅燒得到的擠出物，對煅燒的擠出物進行離子交換以降低堿金屬含量，干燥離子交換后的擠出物，將鉑和錫摻入到干燥的擠出物中并干燥和煅燒由此得到的含金屬組合物。沒有描述在使用這種催化劑的脫烷基化方法中獲得的產物的對二甲苯含量。

US20160017238描述了一種用于將固體生物質轉化成特種化工產品燃料的催化劑。

US4511547描述了一種制備結晶硅鋁酸鹽沸石的方法。