[发明专利]一种贵金属负载型烷基芳烃异构化催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于一种烷基芳烃异构化催化剂的制备方法，具体讲，是以高硅比十元环沸石和氧化铝或硅胶粉为担体，负载贵金属的双功能催化剂的制备方法。

技术背景

C₈芳烃(C₈A)是对二甲苯(PX)、间二甲苯(MX)、邻二甲苯(OX)和乙苯(EB)四个异构体的混合物。这四个异构体都是重要的化工原料，其中对二甲苯和邻二甲苯需求量几乎占工业所需C₈芳烃总量的95％。而来自催化重整、裂化汽油、甲苯歧化和煤焦油的C₈芳烃，是四种异构体的混合物，其中邻二甲苯、对二甲苯的含量不超过50％。工业上通过分离方法抽出邻二甲苯、对二甲苯进行利用。对于分离后剩余的C₈芳烃的非平衡物料组成，可采用异构化方法将其中的间二甲苯等转化为邻二甲苯和对二甲苯的平衡混合物。这也是芳烃联合工艺中的重要环节，作用就是将非平衡态的C₈芳烃混合物转化为接近热力学平衡组成，达到增产对二甲苯和邻二甲苯的目的。若采用贵金属催化剂的临氢异构化方法，还能将乙苯转化为二甲苯。因此，异构化方法是增产邻二甲苯、对二甲苯的有效措施。

C₈芳烃异构化过程及结果主要取决于催化剂。C8芳烃异构化催化剂主要的性能指标有：乙苯转化率、对二甲苯浓度、对二甲苯收率和C₈芳烃收率。评价一个C₈芳烃异构化催化剂的优劣应该从其活性、选择性和稳定性三个方面综合考虑，一个好的异构化催化剂应在二甲苯损失尽可能少的情况下使反应产物最大限度接近热力学平衡组成，在维持较高的乙苯转化率的同时具有较好的稳定性。这也是近几年来国外许多公司在C₈芳烃异构化催化剂开发方面的主要方向。

由于乙苯的分离非常困难且不经济，一般在异构化同时将乙苯转化。根据乙苯转化途径不同，C8芳烃异构化催化剂可分为乙苯脱烷基为苯型及乙苯转化为二甲苯型。目前国内外采用的乙苯转化为二甲苯型催化剂主要有UOP的I-9系列、RIPP的SKI-400系列及IFP的Oparis系列，其中I-9和SKI-400型催化剂均以氧化铝/丝光沸石为载体提供酸性功能，而Oparis催化剂则是以Al₂O₃-EU-1沸石为载体，三种催化剂均是采用贵金属铂为金属组元提供加氢功能。可以看出，这些催化剂所用的金属组元基本上都相同，而所用的分子筛酸性组元则有本质的区别。但目前的催化剂均存在选择性偏低的缺陷，因此，开发选择性更高的新催化剂尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种活性、选择性及乙苯转化为二甲苯能力均较高且制备方法独特的烷基芳烃异构化催化剂的制备方法，此催化剂在C8-C10芳烃异构化中活性和选择性均特别高。

本发明提供一种贵金属负载型烷基芳烃异构化催化剂，它以高硅比十元环沸石和氧化铝、氧化硅或硅胶粉混合物为担体，负载Pt或Pd贵金属。活性组分Pt为担体重量的0.01～2.0％或Pd为担体重量的0.40～1.2％，采用离子热合成法合成的高硅比十元环沸石为担体重量的10～50％，最好是20～40％，基质氧化铝、氧化硅或硅胶粉为担体重量的90～50％，最好是80～40％。

本发明提供一种催化剂的制备方法，它是先将高硅比十元环沸石与氧化铝、氧化硅或硅胶粉按比例混合，加入粘合剂硝酸铝胶进行混捏、成型、干燥，焙烧制得担体，再用NH₄Cl或NH₄NO₃对沸石进行交换，制得含有＞90％交换度的担体，用贵金属盐溶液浸渍担体，即可制得所需的高强度催化剂。或用高硅比十元环沸石与氧化铝和硅胶粉按比例混合，加入粘合剂硅溶胶进行混捏、成型、干燥、焙烧制得担体，再用NH₄Cl或硝酸铵对沸石进行交换，制得含有＞90％交换度的担体，用贵金属盐溶液浸渍或用贵金属伯铵络离子交换担体，即可制成廉价、高强度催化剂。具体制备步骤如下：

(1)按重量比将高硅比十元环沸石和氧化铝或氧化硅制成混合粉料，并与占混合粉料重量2～6％的硝酸溶液进行混捏、成型、干燥、切粒或将高硅比十元环沸石与硅胶粉的混合粉料与占混合粉料体积20～100％硅溶胶进行混捏、成型、干燥、切粒，在空气气氛中于480～600℃焙烧3～6小时制得担体；