[發明專利]負載硫化鎳的輕質烷烴異構化催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201811337318.3
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109569709A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 陳金射;張延松;夏道宏;孟祥豹;張新燕;徐翠翠;陳海燕;李琳琳
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: B01J29/76
• 分類號: B01J29/76;C07C5/27;C07C9/18;C07C9/16
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

本發明提供了一種負載硫化鎳的輕質烷烴異構化催化劑及其制備方法，該輕質烷烴異構化催化劑由載體和硫化鎳制備而成，所述載體由氧化鋁和Hβ分子篩組成，其中所述氧化鋁和Hβ分子篩的重量比為1:10?10:1；所述硫化鎳占所述載體重量的1?30wt％。催化劑的粒徑為0.1mm?1.0mm，其能夠用于輕質烷烴為含有5～12個碳原子的正構烷烴，其輕質烷烴異構化的工藝條件為：反應溫度為220?350℃；反應壓力為1.0?5.0MPa；氫油摩爾比為1.0?6.0，質量空速為0.5?3.0h^?1。該催化劑無需添加鹵素組分，避免了污染環境，設備腐蝕，也不需要使用貴金屬，降低了催化劑成本；同時在用于異構化工藝時可直接使用，無需進行預加氫還原，在用于催化輕質烷烴異構化反應時催化活性較高，表現出優異的異構烷烴選擇性。

技術領域

本發明涉及催化劑領域，具體涉及一種負載硫化鎳的輕質烷烴異構化催化劑及其制備方法。

背景技術

目前用于輕質烷烴異構化催化劑可以分為負載型低溫型催化劑和中溫型催化劑。常用的中溫型異構化催化劑是貴金屬雙功能催化劑，如國內華東理工大學與中國石化金陵分公司研制的中溫型CI-50Pd/Hβ催化劑，在反應溫度為260℃，反應壓力為2.0MPa，質量為2h^-1，氫油摩爾比為4:1的條件下，正己烷的轉化率可達82％。國外這類催化劑以美國殼牌石油公司和聯合碳化物公司的完全異構化法(TIP)系列催化劑為代表，該催化劑是將貴金屬Pt負載到分子篩上，其催化異構化反應溫度在250℃左右，反應壓力約為2.5MPa，空速為1-3h^-1，氫油摩爾比約為1-4。正戊烷及正己烷進行異構化反應后，辛烷值可以提高20個單位左右。但是常用的中溫型異構化催化劑需要用到貴金屬，成本太高。同時催化劑在使用前，還需要在一定壓力、溫度下采用氫氣進行預還原為金屬狀態方能使用，增加了催化劑的成本。

低溫型異構化催化劑常在催化劑中添加鹵素(F或Cl)以降低催化劑的使用溫度，如UOP公司的Ⅰ-8催化劑、英國BP公司的催化劑和Engelhard公司的RD-291催化劑均為反應溫度在115-150℃的低溫型催化劑，其催化劑酸性主要依靠鹵素提供；美國專利文獻US6320089B1中也報道了一種載體中含有鹵素(F或Cl)的異構化催化劑，該催化劑的載體有氧化鋁和1-15％的金屬鹵化物組成，活性組分為貴金屬Pt，在反應溫度140-160℃下能有效催化C4-C7烷烴的異構化。低溫型催化劑的優點在于使用溫度低，異構化率高。但是鹵素在催化過程中容易流失，為了維持催化活性需要補加鹵化物，而鹵化物會對設備造成一定的腐蝕，也會對環境造成不良影響。另外，催化劑中所用活性組分一般為鉑等貴金屬，催化劑的制備成本較高。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供了一種負載硫化鎳的輕質烷烴異構化催化劑，該催化劑無需添加鹵素組分，也不需要使用貴金屬，既避免了污染環境，又降低了催化劑成本，同時在用于異構化工藝時可直接使用，無需進行預加氫還原。

另外，本發明提供了該負載硫化鎳的輕質烷烴異構化催化劑的制備方法。

本發明采用以下的技術方案：

一種負載硫化鎳的輕質烷烴異構化催化劑，由載體和硫化鎳制備而成，

所述載體由氧化鋁和Hβ分子篩組成，其中所述氧化鋁和Hβ分子篩的重量比為1:10-10:1；

所述硫化鎳占所述載體重量的1-30wt％。

優選地，所述硫化鎳和Hβ分子篩的重量比為1:5-5:1。

優選地，所述硫化鎳占所述載體重量的3-20wt％。

優選地，催化劑的粒徑為0.1mm-1.0mm。

負載硫化鎳的輕質烷烴異構化催化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將Hβ分子篩在200-550℃條件下進行焙燒，焙燒后的分子篩和氧化鋁按均勻混合；