[發(fā)明專利]一種含多級孔EUO分子篩的雙功能催化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810945476.0
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN108993585B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王志光;王建青;王炳春;李進(jìn)
• 申請（專利權(quán)）人: 中觸媒新材料股份有限公司
• 主分類號: B01J29/74
• 分類號: B01J29/74;B01J37/02;B01J37/30;C07C5/27;C07C15/08;C01B39/48
• 代理公司: 北京萬科園知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11230
• 代理人: 張亞軍;吳茜

本發(fā)明公開了一種含多級孔EUO分子篩的雙功能催化劑及其制備方法，催化劑組分中H型的多級孔結(jié)構(gòu)EUO分子篩含量為10～90wt％，基質(zhì)含量為9.9～89.9wt％，金屬活性組分含量為0.01～2.0wt％；制備過程特征包括將多級孔EUO分子篩原粉、基質(zhì)、擴(kuò)孔劑混合，然后加入酸溶液混捏成型，經(jīng)過烘干、焙燒脫除擴(kuò)孔劑等組分形成載體，再與含金屬鹽的混合溶液浸漬、活化處理得到成型催化劑。多級孔EUO分子篩以長鏈硅烷化合物為晶化助劑、雙六元雜環(huán)基團(tuán)取代烷烴結(jié)構(gòu)的雙季銨鹽為有機(jī)模板劑晶化合成的。本發(fā)明催化劑在碳八芳烴臨氫異構(gòu)化反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的活性和選擇性，具有很好工業(yè)應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種含多級孔EUO分子篩的雙功能催化劑及其制備方法，屬于無機(jī)催化材料制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

C₈芳烴是由對、間、鄰二甲苯和乙苯組成的混合物，它們可從催化重整、石油裂解等工藝中得到，其中對二甲苯(PX)和鄰二甲苯(OX)是重要的化工原料，如可用作聚酯和苯酐的基礎(chǔ)原料。隨著這些行業(yè)的發(fā)展，PX和OX的需求量迅速增長。目前，增產(chǎn)PX和OX的工藝技術(shù)主要為二甲苯異構(gòu)化，該技術(shù)是將利用價值低的間二甲苯和乙苯轉(zhuǎn)化為PX和OX的重要手段。由于乙苯與二甲苯沸點(diǎn)非常接近，分離困難，導(dǎo)致在聯(lián)合裝置循環(huán)物流中乙苯積累，致使異構(gòu)化聯(lián)合裝置物流循環(huán)量提高，吸附分離的操作苛刻度增加，卻不能增加裝置的產(chǎn)出能力。為避免以上情況發(fā)生，提高裝置的生產(chǎn)效率，就必須將部分乙苯轉(zhuǎn)化而脫除。

乙苯轉(zhuǎn)化主要有兩個途徑：一種是乙苯通過異構(gòu)化轉(zhuǎn)化為二甲苯，這個途徑能夠提高目的產(chǎn)物二甲苯的收率；另一種是乙苯脫乙基生成苯，由于苯餾分沸點(diǎn)與二甲苯差別足夠大，很容易通過精餾將其進(jìn)行分離，使裝置的生產(chǎn)效率有效提高。通過二甲苯異構(gòu)化反應(yīng)，產(chǎn)物中對二甲苯達(dá)到或接近熱力學(xué)平衡值，乙苯部分轉(zhuǎn)化為二甲苯，副反應(yīng)產(chǎn)物為非芳烴，還有少量的苯、甲苯和C₉⁺重芳烴。產(chǎn)物經(jīng)過分離裝置將PX和OX產(chǎn)品分出，再將少量的輕質(zhì)非芳烴、苯、甲苯和C₉⁺重芳烴分離出去，剩余物料可作為異構(gòu)化的原料循環(huán)利用。

國外已開發(fā)了多種C8芳烴異構(gòu)化及乙苯轉(zhuǎn)化工藝方法，如美國恩格哈德公司的Octafining方法，環(huán)球油品公司的Isomar萬法以及日本東麗公司Isolene-II方法。乙苯異構(gòu)化轉(zhuǎn)化為二甲苯催化劑的專利很多，該催化劑主要是采用ZSM系列和SAPO系列沸石等為酸性組分，采用第Ⅷ族金屬為加氫活性金屬組分，如US5028573、EP0151351A、US5276236。這些催化劑在乙苯轉(zhuǎn)化率和乙苯異構(gòu)化轉(zhuǎn)化為二甲苯的選擇性兩方面不能兼顧，乙苯轉(zhuǎn)化率較高時，其選擇性較差，反之亦然。

以絲光沸石為基礎(chǔ)組分的C₈芳烴異構(gòu)化催化劑，只能提供一般的催化性能，因為它們導(dǎo)致的副反應(yīng)損失不可忽略。這些副反應(yīng)包括環(huán)烷烴的開環(huán)，繼而裂解，或C₈芳環(huán)歧化和烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，或芳烴加氫反應(yīng)。而以ZSM-5沸石為基礎(chǔ)組分的催化劑，它可單獨(dú)使用或與其他沸石，如絲光沸石混合使用，但也沒有提供最佳的性能。

CN1901991A公開了一種C₈芳烴異構(gòu)化催化劑，采用MTW型沸石即低二氧化硅ZSM-12為酸性組分，以鉑和鍺為活性金屬組分，上述催化劑應(yīng)用于C8芳烴異構(gòu)化時，雖然乙苯轉(zhuǎn)化率較高，但二甲苯的損失率較高，說明副反應(yīng)較多，催化劑的選擇性較差，而且產(chǎn)物流中對二甲苯也未達(dá)到平衡數(shù)量。

CN102616801A涉及到一種NU-85沸石改性方法，包括將鈉型NU-85沸石在氣相介質(zhì)存在下用含硅化合物處理，然后用空氣焙燒，所述的氣相介質(zhì)選自水蒸汽或氮?dú)猓杌衔镞x自硅溶膠、硅烷或硅氧烷。將該法改性制得的NU-85沸石負(fù)載VIII族金屬制成的催化劑，用于C₈芳烴異構(gòu)化反應(yīng)，具有較高的異構(gòu)化活性和乙苯轉(zhuǎn)化率，同時副反應(yīng)減少。