[发明专利]用于费-托蜡加氢异构反应的分子筛催化剂及制备方法

说明书

本发明公开一种用于费‑托蜡加氢异构反应的分子筛催化剂的制备方法，将微孔分子筛先与氧化硅粘结剂混合干燥，所述氧化硅粘结剂占10～35wt％，所述分子筛占65～90wt％，然后再进行高温水热处理，高温水热处理过程中采用由酸溶液产生的水蒸汽，所采用的酸溶液浓度为1×10^‑5～1×10^‑1mol/L，水热处理温度为50～800℃，处理时间为0.5～10h，溶液流速为0.2～1mL/min。经干燥、过滤后得到含有介孔的分子筛，形成微介孔复合结构分子筛；最后采用常规浸渍法浸渍Pt与VIII族金属混合的活性金属、或者浸渍Pd与VIII族金属混合的活性金属、或者浸渍Pt及Pd与VIII族金属混合的活性金属，经高温焙烧活化制得用于费‑托蜡的加氢异构催化剂。本发明制备的加氢异构催化剂在用于费‑托蜡的加氢异构反应时，可使润滑油的倾点显著降低，同时保持较高的润滑油收率。

技术领域

本发明涉及一种分子筛加氢异构催化剂的制备方法，该法制备的催化剂在F-T蜡转化为润滑油基础油反应中具有较高的活性和选择性。

背景技术

费-托合成蜡主要由直链烷烃组成，而且不含硫、氮等杂质，因此成为生产与聚α烯烃(PAO)性质相当或更优的润滑油基础油的最佳原料。

近年来，很多专利文献公开了由费-托合成蜡转化为高黏度指数(VI)的润滑油基础油的方法。其中，最常用的方法为：(1)先将费-托蜡进行加氢异构化，转化为异构链烷烃；(2)将异构化的费-托蜡进一步通过溶剂脱蜡或催化脱蜡，脱除异构链烷烃中残余的蜡，得到高黏度指数、低倾点的润滑油基础油。

EP0323092公布的工艺流程为：先将F-T蜡进行加氢异构化反应再进行加氢补充精制反应。将经过蒸馏分离得到的润滑油馏分进一步经过溶剂脱蜡得到高质量的润滑油基础油。EP0776952先将费-托蜡进行加氢转化，然后采用两种脱蜡方式：溶剂脱蜡和催化脱蜡。EP1144552在将费-托蜡加氢异构化后，进一步与催化脱蜡催化剂接触脱除残余的蜡。

CN1703490、CN101090957均采用了两种分子筛催化剂串联的方式，使费-托蜡反应过程中既能保持较高的异构化选择性又达到足够低的倾点。费-托蜡先与Pt/β催化剂接触，再与Pt/ZSM-48催化剂接触。由于β分子筛孔径较大，Pt/β催化剂具有较高的异构化选择性。而ZSM-48分子筛具有接近圆形的一维孔结构，十元环孔径约为0.53×0.56nm，其较小的孔结构可有效排除多支链、低倾点的异构烷烃，并优先转化蜡状正构烷烃或轻度支化的异构烷烃，从而达到更好的降凝效果。

上述专利文献均需要两种工艺或两种催化剂组合来实现费-托蜡的有效转化，工艺过程较为复杂，成本较高。因此，研发一种适用于费-托蜡的具有高活性和选择性的加氢异构催化剂将具有重要的意义。

US5246566认为既具有高异构化选择性又能有效脱除蜡的分子筛类型为：具有一维椭圆形孔结构而且短轴为长轴为的分子筛，如SAPO-11、SAPO-31、SAPO-41、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35等。其中应用较广的为Pt/SAPO-11催化剂。

但对于F-T蜡而言，其碳数分布范围很广，一般含有较多的长链烷烃分子。异构反应条件下，长链烷烃分子呈液态，分子筛孔道被液体烃充满，会造成反应物和产物的扩散阻力，反应物在分子筛孔道中内扩散的影响远高于气-固相反应。采用单一的微孔分子筛催化剂如Pt/SAPO-11，会在一定程度上限制反应物和产物的扩散，进而影响催化反应的性能。因此，适用于F-T蜡异构脱蜡反应的催化剂最好应该同时具有微孔和适量的介孔，减少扩散(尤其是内扩散)限制的影响，并保证较高的异构化选择性。相关文献和专利对加氢异构催化剂的微孔分子筛中引入介孔的研究已有报道。