[發(fā)明專利]一種低溫碳四烯烴雙鍵異構催化劑的制備及應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011452568.9
• 申請日: 2020-12-12
• 公開（公告）號: CN114618563A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設計）人: 黃聲駿;魏寧;張大治;鄒明明;丁輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J29/40
• 分類號: B01J29/40;B01J29/70;B01J35/10;C07C5/25;C07C11/08;C07C11/10;C07C11/107
• 代理公司: 北京元周律知識產(chǎn)權代理有限公司 11540
• 代理人: 毛薇

本發(fā)明提供一種多級孔分子篩，屬于分子篩改性和應用領域，主要成分為硅鋁酸鹽分子篩，所述多級分子篩含有微孔和介孔，多級分子篩的總比表面積為350?400m²/g；所述微孔的比表面積為130?210m²/g；所述介孔的比表面積為150?230m²/g。該催化劑的特點在于擁有通透的多級孔孔道結構，在低溫下具有較高的碳四烯烴異構化反應性能。

技術領域

本發(fā)明屬于催化技術領域，具體涉及低溫碳四烯烴雙鍵異構催化劑的制備及應用實例。

背景技術

烯烴異構化是一種雙鍵易位反應，可實現(xiàn)烯烴異構體產(chǎn)品的相互轉化，并滿足化工領域的特定要求。目前，以1-丁烯為主的小分子烯烴在化學工業(yè)中具有重要的用途。然而，2-丁烯在某些特殊領域也有重要的作用。例如，乙烯/2-丁烯交叉歧化反應可用于增產(chǎn)丙烯。將混合碳四烯烴中的1-丁烯通過雙鍵異構轉化為2-丁烯可提升乙烯/2-丁烯交叉歧化反應的效率，有利于調節(jié)烯烴產(chǎn)品的比例以滿足市場需求。因此，開發(fā)一種低溫高效碳四烯烴雙鍵異構催化劑具有一定的應用意義。

分子篩具有規(guī)則而均勻孔道體系、良好的吸附性、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性和較高的比表面積，被廣泛用于烯烴雙鍵異構反應。但是，傳統(tǒng)微孔分子篩催化劑存在擴散限制問題，導致酸中心利用率低和催化劑易積碳失活等問題。

發(fā)明內容

為了解決傳統(tǒng)微孔分子篩在低溫小分子碳四烯烴雙鍵異構化反應中存在的活性較低和穩(wěn)定性較差等技術問題，本發(fā)明提供一種可用于低溫碳四烯烴雙鍵異構的多級孔分子篩催化劑，在微孔分子篩中引入介孔結構可明顯提升分子篩在小分子催化轉化反應中的活性和穩(wěn)定性，同時可以延長催化劑的壽命。

本發(fā)明一方面提供一種多級孔分子篩，主要成分為硅鋁酸鹽分子篩，所述多級孔分子篩含有微孔和介孔，多級孔分子篩的總比表面積為350-400m²/g；所述微孔的比表面積為130-210m²/g；所述介孔的比表面積為150-230m²/g。

優(yōu)選所述多級孔的總孔容積為0.20-0.45cm³/g；微孔的孔容為0.05-0.15cm³/g；介孔的孔容為0.10-0.35cm³/g。

優(yōu)選所述多級孔分子篩的拓撲結構為MFI型或BEA型。

本發(fā)明還提供上述任一種所述多級孔分子篩的制備方法，以微孔分子篩和/或大孔分子篩為母體，通過堿溶液處理獲得所述多級孔結構；

所述堿溶液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液或氨水溶液；

所述堿溶液的濃度為0.05-0.5mol/L；更優(yōu)選為0.1-0.3mol/L。

優(yōu)選包括以下步驟：將微孔分子篩和/或大孔分子篩置于堿溶液中，在45-85℃下攪拌15-60min，固液比為1/20g/L～1/40g/ml；更優(yōu)選為60-70℃,30-40min，1/30-1/35g/ml。

優(yōu)選所述微孔分子篩為HZSM-5分子篩，所述大孔分子篩為Hβ分子篩。

優(yōu)選所述HZSM-5分子篩的硅鋁比為Si/Al＝30.9；所述Hβ分子篩的硅鋁比為Si/Al＝18.5。

本發(fā)明還提供低溫正構C₄烯烴異構化催化劑，所述催化劑含有權利要求1至3任一項所述的多級孔分子篩、根據(jù)權利要求4至7任一項所述方法制備得到的多級孔分子篩中的至少一種。

優(yōu)選所述催化劑含有粘結劑；所述催化劑是經(jīng)過擠條成型的成型催化劑，用于工業(yè)用固定床反應器。將多級孔分子篩與一定量的氧化鋁等粘結劑混捏均勻，并加入一定濃度的硝酸擠條成型，有利于提升催化劑的機械強度。