[发明专利]一种整体式纳米杂原子ZSM-22分子筛催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种整体式纳米杂原子ZSM‑22分子筛催化剂的制备方法，该方法将将固体硅源、铝源、活性组分溶液、碱源、模板剂水按摩尔比混合，混合后的混合物在机械混捏机中进行充分的混捏，使得混合物完全混合均匀；均匀的混合物通过机械挤条或者滚动成球的方式成型；成型的反应底物放入反应釜中进行干胶转化，直至形成整体式纳米杂原子ZSM‑22分子筛，最终产物经过NH₄⁺离子交换，烘干，焙烧，制成整体式纳米杂原子ZSM‑22分子筛催化剂。本发明方法与现有技术相比，该方法制备的整体式催化剂原料利用率高，分子筛晶粒裸露吸附扩散性能好、催化活性高，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及催化剂的制备领域，属于无机催化载体材料领域，具体涉及到一种适用于长链烷烃异构化的整体式纳米杂原子ZSM-22分子筛催化剂的制备方法。

背景技术

异构脱蜡技术是当今世界深受欢迎的生产润滑油基础油的脱蜡技术，此技术是将蜡分子异构化为润滑油基础油，其核心是异构脱蜡催化剂。

Chevron公司自1985年首先发明润滑油异构脱蜡催化剂，其后公布了大量的异构脱蜡催化剂的专利。其异构脱蜡催化剂已更新至第三代，在工业应用中取得了巨大的成功。在美国专利US6506297、6008164、6179994、6204426及6962651中，公开了Chevron催化剂主要成分是SAPO-11，SM-3，SSZ-32，ZSM-23，ZSM-22，ZSM-35和ZSM-48中的一种或者几种混合物。其活性金属采用Pt和Pd以及含有Mo，Ni，V，Co，Zn等金属助剂。金属负载量约占分子筛质量分数的0.2％～1％。负载金属的目的是为了降低催化剂的酸性中心数以降低催化剂的裂化/异构比。

Mobil公司的润滑油临氢脱蜡技术最先开发出了MLDW工艺和催化脱蜡催化剂。其异构脱蜡技术于1997年取得工业应用。在美国专利US3700585、3894938、4176050、4181598、4222855、229282及5976351中，公开了其所用异构脱蜡催化剂为MSDW-1贵金属分子筛催化剂，可生产Ⅱ类轻中性油和重中性油。其后开发了MSDW-2异构脱蜡催化剂，它比MSDW-1提高了异构化油质量收率2％。从其技术发展过程来看，Mobil公司开发的催化剂主要以中孔ZSM系列为主，专利中对ZSM-5，ZSM-11，ZSM-22和ZSM-23，ZSM-35，ZSM-48，ZSM-57和MCM-22的制备和评价都有报道。

20世纪90年代以来，FRIPP也致力于润滑油异构脱蜡催化剂以及工艺的开发工作。其所开发的FIDW-1润滑油异构脱蜡催化剂是一种贵金属/分子筛催化剂(Pd/SAPO-11)。中国专利CN0213928及0933818报道了用于润滑油异构脱蜡反应的SAPO-11或SM-3相似的AEL构型，被称为PAS-1。以它为载体的贵金属为活性组分的异构脱蜡催化剂具有活性高、稳定性好、基础油收率高的特点，但存在着目标润滑油产物粘度指数下降的缺点。

以上国内外研究机构，所采用的催化剂制备方法，皆分为两个步骤：第一步，通过水热方法合成催化剂用载体材料，包括了ZSM系列和SAPO系列分子筛。水热合成方法是目前分子筛工业中常采用的生产方式，其生产过程需要大量的去离子水为溶剂，有机胺模板剂的用量也相当可观。这就造成了后续处理过程会产生大量的废液，仅处理废液就会大大增加生产成本。后续的离子交换等步骤面临同样的环保压力及成本压力。第二步，将催化剂活性组分通过浸渍、离子交换等方式负载到处理好的分子筛载体上。异构脱蜡催化剂是分子筛酸性中心及金属中心相互匹配的双功能催化剂，浸渍、离子交换等负载方式容易导致活性组分在分子筛载体上分散不均匀，影响两种活性中心的匹配，无法使催化剂性能达到最佳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种整体式长链烷烃异构化催化剂的制备方法。

本发明通过以下技术方案予以实现：