[發明專利]一種金屬單原子分散的烷烴異構化催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202210081062.4
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114602548B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 杜燕燕;黃健;于瑞;譚陽春;李久盛;華子樂
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院;中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: B01J29/85
• 分類號: B01J29/85;C07C5/22;C07C9/00
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 王法男

1.一種金屬單原子分散的烷烴異構化催化劑，其特征在于：所述催化劑包括金屬活性位點組分與酸性位點組分，其中，所述金屬位點組分為單原子分散在氧化物載體表面的活性金屬，所述酸性位點組分為H型酸性沸石，所述活性金屬在催化劑中的含量為0.001~0.015?wt%，所述活性金屬為Pt或Pd，所述氧化物為SiO₂、CeO₂、TiO₂、γ-Al₂O₃、α-Al₂O₃、ZrO₂中的一種或多種，所述H型酸性沸石為ZSM-22或SAPO-11，所述ZSM-22的Si/Al摩爾比為5~100，所述SAPO-11的Si：P：Al摩爾比為(0.5~1.8)：(0.6~1)：1；所述的金屬單原子分散的烷烴異構化催化劑的制備方法，該方法包括如下步驟：

步驟1，將氧化物載體及H型酸性沸石分別在空氣中350~650℃下預處理2~8小時，冷卻至常溫，備用；

步驟2，配制濃度為?0.001~0.50M金屬鹽溶液，添加適量鹽酸調節pH為0.5~4.0；

步驟3，將步驟（2）配制的溶液加入步驟（1）處理過的氧化物載體中，在5~60℃攪拌0.5~2小時，靜置2~12小時，經干燥、焙燒、冷卻至常溫，得到含有金屬單原子分散的氧化物，干燥保存；

步驟4，將步驟（1）處理好的H型酸性沸石與步驟（3）得到的含有金屬單原子分散的氧化物按活性金屬在催化劑中的含量為0.001~0.015?wt%進行混合，添加占總質量1~2wt%的石墨，混合均勻后，在10~35MPa的壓力下打片成型，尺寸為直徑為3~5mm，高3~5mm的柱狀或片狀。

2.如權利要求1所述的金屬單原子分散的烷烴異構化催化劑，其特征在于：所述催化劑還包括助催化劑，所述助催化劑為Mo、Ce、Ni、Cu中的一種或多種。

3.如權利要求1所述的金屬單原子分散的烷烴異構化催化劑，其特征在于：所述活性金屬在催化劑中的含量為0.007~0.015wt%。

4.如權利要求1所述的金屬單原子分散的烷烴異構化催化劑，其特征在于：所述氧化物為TiO₂?-SiO₂復合氧化物、Al₂O₃-CeO₂復合氧化物或γ-Al₂O₃。

5.如權利要求4所述的金屬單原子分散的烷烴異構化催化劑，其特征在于：所述復合氧化物Si/Ti摩爾比為10~100:1，比表面積400m²/g，Al/Ce摩爾比為10~100:1，比表面積100m²/g；所述γ-Al₂O₃的比表面積120m²/g、孔容0.55cm³/g、平均孔徑為4~50nm。

6.如權利要求1所述的金屬單原子分散的烷烴異構化催化劑，其特征在于：所述催化劑還含有過渡金屬作為助催化劑，其含量為0.0~1.2?wt%。

7.權利要求1-6任一項所述的烷烴異構化催化劑在催化長鏈烷烴異構反應中的應用，其特征在于：所述烷烴異構化催化劑在氫氣環境下進行還原反應，還原反應溫度為350~660℃，空速為1000~6000h^-1，還原反應時間4~24小時；異構化反應條件為：反應溫度為280~380℃；正構烷烴液時空速為0.5~10h^-1，氫氣/烷烴摩爾比為2~50，壓力0.5~5MPa。

8.如權利要求7所述的應用，其特征在于：所述反應溫度為320~350℃。