[發明專利]烯烴疊合制備航空煤油催化劑及其制備工藝、烯烴疊合工藝

有效

• 申請號: 202010511976.0
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111744543B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 李文林;王紅艷;寧鑫;鄭家軍;廖明杰;崔杏雨;李瑞峰
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B01J29/46
• 分類號: B01J29/46;B01J29/76;C10G3/00
• 代理公司: 深圳市欣亞知識產權代理事務所(普通合伙) 44621
• 代理人: 葛勤;程光慧

本發明公開了一種烯烴疊合制備航空煤油催化劑，以重量份計，該催化劑包括以下組分：元素M和/或其氧化物0.1～2份、Ni?Cu納米顆粒和/或其氧化物0.1～3.5份、載體Z80～99份；其中，元素M選自Na、K、Cs中的一種或幾種，載體Z選自氧化硅、分子篩中的至少一種；該催化劑表面四面體Ni離子含量為60％～85％。該催化劑可以顯著提高烯烴疊合制備航空煤油的長周期運轉穩定性，航空煤油選擇性可維持至少12小時90％以上。本發明還提供了一種烯烴疊合制備航空煤油催化劑的制備工藝和一種烯烴疊合工藝。

技術領域

本發明涉及催化劑領域，具體涉及一種烯烴疊合制備航空煤油催化劑及其制備工藝、烯烴疊合工藝。

背景技術

我國催化裂化煉廠富含低碳烯烴，找到合理的催化劑和工藝進行加工，不但能夠解決急需的能源問題，也可以提升綜合經濟效益。以C5～C6烯烴碳烯烴為原料的疊合反應是制備清潔液體燃料的重要途徑。我國航空工業快速發展，其航空燃油消費量劇增，航空燃油年消費量達5000萬噸以上。航空燃油可分為航空汽油和航空煤油，碳數分布分別介于C4-C12和C9-C18之間。可見，將C5～C6烯烴資源疊合為C9-C18資源，以用于生產高品質的航空燃油具有良好的應用前景和實用價值。

目前烯烴疊合催化劑通常需要用到以固體磷酸-硅藻土為主要成分得固體磷酸催化劑(De Klerk A,Leckel D O,Prinsloo N M.Butene oligomerization by phosphoricacid catalysis:Separating the effects of temperature and catalyst hydrationon product selectivity[J].Industrial and Engineering Chemistry Research,2006,45(18):6127–6136)，該類催化劑整體上存在催化劑壽命短、設備腐蝕、再生和環境污染等問題。近年來，鋁硅酸鹽催化劑(Agliullin M R,Danilova I G,Faizullin A V,etal.Sol-gel synthesis of mesoporous aluminosilicates with a narrow pore sizedistribution and catalytic activity thereof in the oligomerization of dec-1-ene[J].Microporous and Mesoporous Materials,2016,230:118–127.)對烯烴疊合反應具有較高的選擇性，但此類材料為無定形，雖然長程有序但短程無序，因此其水熱穩定性相對較差，且其酸性較弱，嚴重制約了其在化工生產中的應用，至今仍是硅酸鋁類材料應用中面臨的難點之一。分子篩催化劑具有反應效率高、無腐蝕、水熱穩定性好的特點，以ZSM-5分子篩為基體，Popov等(Popov A G,Pavlov V S,Ivanova I I.Effect of crystal size onbutenes oligomerization over MFI catalysts[J].Journal of Catalysis,2016,335:155–164.)將不同晶粒大小堆積的(0.2～3μm)、相似酸量(Si/Al＝30)的ZSM-5分子篩用于丁烯疊合反應，反應溫度為300℃，發現分子篩小晶粒堆積的ZSM-5分子篩的初始活性更高。但是面臨反應過程選擇性不穩定的問題，反應6小時，大晶粒堆積ZSM-5轉化率的疊合產物選擇性由55％下降到22％。小晶粒堆積分子篩的疊合產物轉化率下降到15％左右。因此，亟需一種選擇性高且穩定的催化劑。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題，而提出一種烯烴疊合制備航空煤油催化劑及其制備工藝、烯烴疊合工藝。

本發明提供一種烯烴疊合制備航空煤油催化劑，以重量份計，該催化劑包括以下組分：

元素M和/或其氧化物 0.1～2份

Ni-Cu納米顆粒和/或其氧化物 0.1～3.5份