[发明专利]一种重质芳烃轻质化的双活性催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种重质芳烃轻质化的双活性催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂上活性组分以质量百分含量计，载体为Y型分子筛，活性组分为磷钨酸镍Ni_xH_(3‑2x)PW₁₂O₄₀，负载量为0.5～5.0％。所述催化剂的制备方法为将磷钨酸镍Ni_xH_(3‑2x)PW₁₂O₄₀溶于40‑100℃温度的去离子水中，加入Y型分子筛，浸渍6～12h，在100～120℃下干燥12～24h，得Ni_xH_(3‑2x)PW₁₂O₄₀/Y负载型催化剂。将所述催化剂应用于以甲苯和重质芳烃为原料通过脱烷基和烷基转移反应制备对二甲苯的反应中，反应生成苯、对二甲苯。本发明提供的催化剂用于脱烷基和烷基转移反应，具有重芳烃转化率高，对二甲苯选择性高且催化剂稳定性高的优点。催化剂载体上负载组分较少，不易造成催化剂比表面积降低和孔道易堵塞等问题。

技术领域

本发明涉及重质芳烃轻质化技术领域，具体涉及一种重质芳烃轻质化的双活性催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

碳九及以上的芳烃称之为重质芳烃，是极其重要的石油化工资源。当前，随着全球石油资源的日益枯竭，如何高效利用重质芳烃成为研究热点。对二甲苯是石化产品中一种非常重要的平台化合物，在化纤、医药、农药、合成树脂等领域具有广泛的用途。甲苯与碳九重芳烃的脱烷基和烷基转移反应是生产对二甲苯的有效途径。US20080221375公开了一种含铼金属的催化剂，该催化剂经过还原、硫化处理后，表现出较好的稳定性，并能有效抑制脱甲基副反应。US005763720A公开了一种含铂金属的烷基转移催化剂，该催化剂经过水蒸汽或硫处理，具有较好的稳定性及较低的加氢副反应，但重芳烃转化率偏低。专利CN103121915以ZSM-5和β沸石分子筛为载体，负载铂、钯、锡、锗、铅、碱土金属、稀土金属等制备得催化剂，得到重质芳烃转化率47.63％和二甲苯选择性75.53％。

上述相关文献中均存在重质芳烃转化率和对二甲苯选择性较低的问题，且载体上负载组分较多，造成催化剂比表面积较低和孔道易堵塞等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在重芳烃转化率低，二甲苯选择性低的问题，提供一种新的用于重质芳烃和甲苯、氢气通过脱烷基和烷基转移反应制备苯、对二甲苯的双活性催化剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种重质芳烃轻质化的双活性催化剂，所述催化剂上活性组分以质量百分含量计，载体为Y型分子筛，活性组分为磷钨酸镍Ni_xH_(3-2x)PW₁₂O₄₀，负载量为0.5～5.0％。

优选的，x取值范围为0.3～1.5。

上述催化剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：制备磷钨酸镍Ni_xH_(3-2x)PW₁₂O₄₀；

步骤2：将磷钨酸镍Ni_xH_(3-2x)PW₁₂O₄₀溶于40-100℃温度的去离子水中，加入Y型分子筛，浸渍6～12h，在100～120℃下干燥12～24h，得Ni_xH_(3-2x)PW₁₂O₄₀/Y负载型催化剂。

优选的，步骤2中，所述磷钨酸镍与去离子水质量比为1:(15～30)。