[發明專利]一種二甲苯異構化催化劑及制備方法

在審

• 申請號: 201910237237.4
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN111744542A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 康承琳;周震寰;劉中勛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J29/44
• 分類號: B01J29/44;C07C5/27;C07C15/08
• 代理公司: 暫無信息
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一種二甲苯異構化催化劑，包括載體和以載體為基準計算的含量為0.01～0.2質量％的鉑，所述的載體包括20～90質量％的核/殼型ZSM?5分子篩和10～80質量％的氧化鋁，所述的核/殼型ZSM?5分子篩的內核的氧化硅/氧化鋁摩爾比為120～200，殼層的氧化硅/氧化鋁摩爾比為40～100。該催化劑用于C₈芳烴異構化反應，具有較高的異構化活性和選擇性。

技術領域

本發明為一種二甲苯異構化催化劑及制備方法，具體地說，是一種活性組分為ZSM-5分子篩的二甲苯異構化催化劑及制備方法。

背景技術

對二甲苯(PX)是重要的化工原料，主要用于生產對苯二甲酸、對苯二甲酸二酯、鄰苯二甲酸酐，也可應用于涂料、染料、農藥和醫藥等領域。隨著這些行業的發展，近年來PX的需求量迅速增長。目前，增產PX的工藝技術主要為二甲苯異構化，該技術是將間二甲苯(MX)和鄰二甲苯(OX)轉化為PX的重要手段。

通過二甲苯異構化反應，貧PX的原料可以得到PX達到或接近熱力學平衡值的產物，通過分離步驟，得到PX產品，再將少量的輕質非芳烴、苯、甲苯和C₉⁺重芳烴分離出去，剩余的C₈芳烴物料可作為異構化的原料循環利用。

在現有技術條件下，無論采用高效精餾或是吸附分離手段，將乙苯與二甲苯分離都是十分困難且不經濟的，因此，在二甲苯異構化過程中必須同時將乙苯轉化。乙苯轉化存在兩種不同的目標方向：乙苯轉化為二甲苯，乙苯脫乙基轉化為苯。兩種方向的經濟性分別適用于不同的市場狀況。

CN100425343C公開了一種乙苯脫乙基型異構化催化劑，其活性組分為ZSM-5分子篩，且催化劑中含1.0～4.5質量％的絲光沸石。該脫乙基型催化劑的乙苯單程轉化率高，物料循環次數少，吸附進料中的PX含量高。

脫乙基型催化劑的異構活性仍有待提高，而酸性組分分子篩的改性是催化劑性能提高的重要手段。目前，已有多種方法對催化劑的酸性組分改性，其中從制備方法上對分子篩進行改性，制備出更適于特定反應的分子篩材料，是從根本上提高催化劑性能的重要方法。

CN103950951B公開了一種雜原子ZSM-5分子篩的合成方法及應用，將鎵源、鋁源加入模板劑中，再加入氫氧化鈉，然后與硅源混合進行晶化，合成出的雜原子ZSM-5分子篩與常規ZSM-5分子篩相比，在生物質和聚乙烯催化快速熱解中，苯、甲苯、對二甲苯在芳烴中的選擇性明顯提高。

CN103272632A公開了一種多孔狀二氧化硅/ZSM-5分子篩催化劑的制備方法，先將ZSM-5分子篩分散于乙醇中，將純化后的納米凹凸棒石加入到親水性有機溶劑中，然后將其緩慢加入到ZSM-5分子篩的乙醇分散液中，制備出凹凸棒石/ZSM-5分子篩，最后將所制備的凹凸棒石/ZSM-5分子篩置于碘蒸氣中，制得多孔狀二氧化硅/ZSM-5分子篩催化劑。將凹凸棒石/ZSM-5分子篩置于碘蒸氣中，起到摻雜作用，能夠使凹凸棒石轉變成多孔狀二氧化硅，減少ZSM-5分子篩外表面酸性活性位的數量，有效降低對二甲苯在分子篩外表面的異構化反應，進一步提高對二甲苯的選擇性。

發明內容

本發明的目的是提供一種二甲苯異構化催化劑及制備方法，該催化劑用于C₈芳烴異構化反應，具有較高的異構化活性和選擇性。

本發明提供的二甲苯異構化催化劑，包括載體和以載體為基準計算的含量為0.01～0.2質量％的鉑，所述的載體包括20～90質量％的核/殼型ZSM-5分子篩和10～80質量％的氧化鋁，所述的核/殼型ZSM-5分子篩內核的氧化硅/氧化鋁摩爾比為120～220，殼層的氧化硅/氧化鋁摩爾比為40～100。

本發明使用核/殼型ZSM-5分子篩為活性組分，將其與氧化鋁混合后制得載體，再負載鉑制得催化劑，所述催化劑用于C₈芳烴臨氫異構化反應，與常規ZSM-5分子篩制備的催化劑相比，可提高催化劑的活性和二甲苯收率。