[發(fā)明專利]一種改性絲光沸石負載的氧化物型催化劑及制備方法和應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010438444.9
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111468174A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 管國鋒;章豪;王磊;萬輝
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學
• 主分類號: B01J29/24
• 分類號: B01J29/24;B01J29/26;B01J35/10;B01J35/02;C10G45/54
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

本發(fā)明涉及一種改性絲光沸石負載的氧化物型催化劑及制備方法和應用，其特征在于以硅烷化改性的絲光沸石為載體，金屬氧化物為主活性組分，非金屬氧化物為助活性組分；其中金屬氧化物為Crsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;、MoOsubgt;3/subgt;、WOsubgt;3/subgt;中的一種；非金屬氧化物為Psubgt;2/subgt;Osubgt;5/subgt;、Bsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;中的一種；金屬氧化物含量為所述載體質(zhì)量的6?18％；非金屬氧化物含量為所述載體質(zhì)量的0.5?2％。本發(fā)明的改性絲光沸石負載的氧化物型催化劑不僅具有較佳的催化性能和穩(wěn)定性，而且具有成本低、制備工藝簡單易行等優(yōu)點。本發(fā)明的催化劑處理重質(zhì)芳烴能力較佳，重質(zhì)芳烴利用率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種催化劑及制備方法和應用，尤其涉及一種改性絲光沸石負載的氧化物型催化劑及其制備方法和在重質(zhì)芳烴加氫反應中的應用。

背景技術(shù)

重質(zhì)芳烴是指石油化工和煤化工加工副產(chǎn)的C₉及其以上的芳烴化合物，重質(zhì)芳烴主要來源石油化工中的石腦油催化重整裝置、乙烯副產(chǎn)裂解汽油裝置以及煤化工中的煤高溫煉焦副產(chǎn)煤焦油裝置。重質(zhì)芳烴中含有100多種芳烴，C₉芳烴主要有均三甲苯、甲乙苯、偏三甲苯、連三甲苯等，C₁₀芳烴主要有均四甲苯、偏四甲苯、連四甲苯、二乙苯、萘等，還有甲基萘、芳烴溶劑油等重組分。重質(zhì)芳烴的利用技術(shù)可分為精餾分離技術(shù)和催化加氫技術(shù)，與精餾分離技術(shù)相比，催化加氫技術(shù)優(yōu)勢明顯，它可以用于BTX的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，從而緩解化工產(chǎn)品市場對芳烴的旺盛需求。同時，借助催化加氫技術(shù)，化工企業(yè)得以節(jié)能減耗，降低運營成本進而提升經(jīng)濟收益。通過將副產(chǎn)品有效轉(zhuǎn)化為市場需求旺盛的基礎(chǔ)化工原料，催化加氫技術(shù)可以實現(xiàn)芳烴的高效利用，因此該技術(shù)受到了國內(nèi)外科研機構(gòu)的廣泛關(guān)注。

CN104368373A提供了一種以Y沸石為載體，氧化鋁為粘結(jié)劑，鉬、鎳、鎢等金屬為活性組分的催化劑，用于甲苯和C₁₀⁺芳烴的烷基轉(zhuǎn)移反應。盡管該催化劑制備方法簡單，成本較低，但是該催化劑的活性較差。CN1055958C公開了一種以絲光沸石為載體，過渡金屬氧化物為活性組分的催化劑，用于C₁₀⁺芳烴加氫脫烷基反應，其中在反應溫度350℃，反應壓力2.0MPa、質(zhì)量空速0.5h^-1以及氫烴摩爾比3:1的條件下，該催化劑的重質(zhì)芳烴轉(zhuǎn)化率為29.8％，低碳芳烴選擇性為26.5％。該催化劑采用浸漬法將過渡金屬負載于分子篩載體上，制備簡單易行，成本較低，然而該催化劑的催化活性較低。CN104447175B公開了一種分子篩型催化劑，并將其用于重質(zhì)芳烴輕質(zhì)化反應中，在穩(wěn)定性評價過程中催化劑的活性快速下降，反應226h之后，該催化劑的重質(zhì)芳烴轉(zhuǎn)化率為26.7％。進一步的分析表明，分子篩的外表面存在大量的強酸中心，在重質(zhì)芳烴輕質(zhì)化反應過程中催化劑外表面的強酸位能促進多環(huán)芳烴的縮聚反應形成大量的積碳，從而堵塞孔道使得催化劑失活。目前在C₁₀⁺芳烴催化加氫領(lǐng)域存在催化活性不佳、低碳芳烴選擇性差、使用壽命低等問題，限制了該過程的實際應用。

液相沉積法是在一定條件下有機硅附著于分子篩載體，高溫焙燒后在載體的外表面會形成氧化硅層，修飾分子篩載體的外表面，調(diào)變了其酸性，從而改善了催化劑的反應性能。因此對金屬氧化物負載型催化劑進行液相沉積改性，鈍化其酸性位，有利于提高催化劑的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了改進現(xiàn)有技術(shù)不足而提供了一種改性絲光沸石負載的氧化物型催化劑，本發(fā)明的另一目的是提供了上述催化劑的制備方法，本發(fā)明還提供了上述催化劑在重質(zhì)芳烴加氫反應中的應用。