[发明专利]一种含多级孔EUO分子筛的双功能催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含多级孔EUO分子筛的双功能催化剂及其制备方法，催化剂组分中H型的多级孔结构EUO分子筛含量为10～90wt％，基质含量为9.9～89.9wt％，金属活性组分含量为0.01～2.0wt％；制备过程特征包括将多级孔EUO分子筛原粉、基质、扩孔剂混合，然后加入酸溶液混捏成型，经过烘干、焙烧脱除扩孔剂等组分形成载体，再与含金属盐的混合溶液浸渍、活化处理得到成型催化剂。多级孔EUO分子筛以长链硅烷化合物为晶化助剂、双六元杂环基团取代烷烃结构的双季铵盐为有机模板剂晶化合成的。本发明催化剂在碳八芳烃临氢异构化反应中表现出良好的活性和选择性，具有很好工业应用前景和经济价值。

技术领域

本发明涉及到一种含多级孔EUO分子筛的双功能催化剂及其制备方法，属于无机催化材料制备领域。

背景技术

C₈芳烃是由对、间、邻二甲苯和乙苯组成的混合物，它们可从催化重整、石油裂解等工艺中得到，其中对二甲苯(PX)和邻二甲苯(OX)是重要的化工原料，如可用作聚酯和苯酐的基础原料。随着这些行业的发展，PX和OX的需求量迅速增长。目前，增产PX和OX的工艺技术主要为二甲苯异构化，该技术是将利用价值低的间二甲苯和乙苯转化为PX和OX的重要手段。由于乙苯与二甲苯沸点非常接近，分离困难，导致在联合装置循环物流中乙苯积累，致使异构化联合装置物流循环量提高，吸附分离的操作苛刻度增加，却不能增加装置的产出能力。为避免以上情况发生，提高装置的生产效率，就必须将部分乙苯转化而脱除。

乙苯转化主要有两个途径：一种是乙苯通过异构化转化为二甲苯，这个途径能够提高目的产物二甲苯的收率；另一种是乙苯脱乙基生成苯，由于苯馏分沸点与二甲苯差别足够大，很容易通过精馏将其进行分离，使装置的生产效率有效提高。通过二甲苯异构化反应，产物中对二甲苯达到或接近热力学平衡值，乙苯部分转化为二甲苯，副反应产物为非芳烃，还有少量的苯、甲苯和C₉⁺重芳烃。产物经过分离装置将PX和OX产品分出，再将少量的轻质非芳烃、苯、甲苯和C₉⁺重芳烃分离出去，剩余物料可作为异构化的原料循环利用。

国外已开发了多种C8芳烃异构化及乙苯转化工艺方法，如美国恩格哈德公司的Octafining方法，环球油品公司的Isomar万法以及日本东丽公司Isolene-II方法。乙苯异构化转化为二甲苯催化剂的专利很多，该催化剂主要是采用ZSM系列和SAPO系列沸石等为酸性组分，采用第Ⅷ族金属为加氢活性金属组分，如US5028573、EP0151351A、US5276236。这些催化剂在乙苯转化率和乙苯异构化转化为二甲苯的选择性两方面不能兼顾，乙苯转化率较高时，其选择性较差，反之亦然。

以丝光沸石为基础组分的C₈芳烃异构化催化剂，只能提供一般的催化性能，因为它们导致的副反应损失不可忽略。这些副反应包括环烷烃的开环，继而裂解，或C₈芳环歧化和烷基转移反应，或芳烃加氢反应。而以ZSM-5沸石为基础组分的催化剂，它可单独使用或与其他沸石，如丝光沸石混合使用，但也没有提供最佳的性能。

CN1901991A公开了一种C₈芳烃异构化催化剂，采用MTW型沸石即低二氧化硅ZSM-12为酸性组分，以铂和锗为活性金属组分，上述催化剂应用于C8芳烃异构化时，虽然乙苯转化率较高，但二甲苯的损失率较高，说明副反应较多，催化剂的选择性较差，而且产物流中对二甲苯也未达到平衡数量。

CN102616801A涉及到一种NU-85沸石改性方法，包括将钠型NU-85沸石在气相介质存在下用含硅化合物处理，然后用空气焙烧，所述的气相介质选自水蒸汽或氮气，含硅化合物选自硅溶胶、硅烷或硅氧烷。将该法改性制得的NU-85沸石负载VIII族金属制成的催化剂，用于C₈芳烃异构化反应，具有较高的异构化活性和乙苯转化率，同时副反应减少。