[發(fā)明專利]一種催化正庚烷加氫異構化的雙功能催化劑及其制備方法

有效

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• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN112934251B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設計）人: 金長子;黃聲駿;張大治;鄒明明;焦雨桐
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J29/22
• 分類號: B01J29/22;B01J29/24;C07C5/27;C10G45/64;C07C9/16
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 張瑩;楊曉云

本申請公開了一種用于催化正庚烷加氫異構化的高效雙功能催化劑。所述催化劑包含分子篩和具有加氫活性的金屬元素；所述分子篩為具有酸性功能的多級孔絲光沸石分子篩。該催化劑組成簡單，原料廉價易得。本申請還公開了雙功能催化劑的制備方法，該方法至少包括以下步驟：(1)用后處理技術得到多級孔絲光沸石分子篩；(2)將多級孔絲光沸石分子篩加入到含有金屬元素前驅體的溶液中，經過反應、干燥、焙燒得到雙功能催化劑。該雙功能催化劑的制備方法，工藝條件溫和，可操作性強，可進行大規(guī)模工業(yè)生產。

技術領域

本申請涉及一種催化正庚烷加氫異構化的雙功能催化劑及其制備方法，屬于催化劑合成領域。

背景技術

隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴格以及人們環(huán)保意識的增強，石油產品的質量規(guī)格日漸提升，世界各國對于清潔汽油的需求都不斷增加。芳烴、烯烴以及醚類等傳統高辛烷值添加劑由于對環(huán)境造成負面影響，其應用逐漸受到了限制或禁止。因此，尋找其它更具環(huán)保性的高辛烷值汽油調和組分成為國內外相關領域的研究者共同的目標。

異構化烷烴是提高汽油辛烷值的理想組份，因此，加氫異構化作為生產優(yōu)質石油產品的技術近年來受到了人們的廣泛關注。目前，對于C4～C6輕質烷烴的異構化經過大量的研究已經發(fā)展了較為成熟的技術，并有成功運轉的工業(yè)化裝置。在我國汽油生產工藝中，除了催化裂化汽油，催化重整汽油占有一定的比重(15％以上)，而重整油原料中有相當高含量的正庚烷，因此，迫切需要將正庚烷進行異構化處理以提高油品的辛烷值。將正構烷烴異構化的關鍵取決于催化劑，但是將輕質烷烴異構化催化劑如鹵化鉑/氧化鋁、鉑/絲光分子篩等拓展應用到C7以上長鏈烷烴異構化反應中，會發(fā)生嚴重的裂解反應，導致耗氫量增加，異構化液體產物的收率大幅下降(Appl.Catal.A,1998,166,29；Micropor.Mesopor.Mater.,2012,164,222；Catal.Sci.Technol.,2017,7,1095)。正構烷烴加氫異構化是一個復雜的反應過程，要求雙功能催化劑的酸性位與金屬位之間比例適當，而且兩種活性位之間需要保持合適的距離，才能更好的發(fā)揮二者的協同作用，從而保證異構化反應更好的進行(Catal.Sci.Technol.,2019,9,4162)。因此，從催化劑制備方法、載體孔結構調變以及助劑添加等方面來設計新型的“酸-金屬”雙功能催化劑，實現C7以上長鏈正構烷烴異構化反應的高效進行，是當前相關領域研究的熱點。

發(fā)明內容

根據本申請的一個方面，提供了一種雙功能催化劑，該催化劑可以催化正庚烷加氫異構化反應。

所述雙功能催化劑，其特征在于，所述催化劑包含分子篩和具有加氫活性的金屬元素；

所述分子篩為具有酸性功能的多級孔絲光沸石分子篩。

可選地，所述多級孔絲光沸石分子篩具有0.58～0.70nm的微孔和8-10nm的介孔。

可選地，所述金屬選自鉑、鈀、鎳中的至少一種。

可選地，所述金屬占所述雙功能催化劑的0.05～1.5wt％。

可選地，所述金屬占所述雙功能催化劑的上限選自1.5wt％、1.4wt％、1.3wt％、1.2wt％、1.1wt％、1.0wt％、0.9wt％或0.8wt％；下限選自0.7wt％、0.6wt％、0.5wt％、0.4wt％、0.3wt％、0.2wt％、0.15wt％、0.1wt％或0.05wt％。

可選地，所述金屬占所述雙功能催化劑的0.15～1.2wt％。

可選地，所述分子篩占所述雙功能催化劑的98.5～99.95wt％。

可選地，所述分子篩占所述雙功能催化劑的上限選自99.95wt％、99.9wt％、99.85wt％、99.8wt％、99.7wt％、99.6wt％、99.5wt％、99.4wt％或99.3wt％；下限選自99.2wt％、99.1wt％、99wt％、98.9wt％、98.8wt％、98.7wt％、98.6wt％或98.5wt％。