[发明专利]用于双键异构化的催化剂及其用途

说明书

本发明涉及一种用于双键异构化的催化剂，主要解决以往技术中存在的异构化催化剂活性低及稳定性差的问题。本发明通过采用一种异构化催化剂，以重量份数计，包括以下组分：a)98～100份氧化镁；b)0～1份元素周期表第ⅦA族元素或其氧化物；c)0～1份钠或其氧化物；催化剂的堆密度大于0.8g/ml的技术方案，较好地解决了该问题，可用于异构化反应及烯烃歧化反应的工业生产。

技术领域

本发明涉及一种用于双键异构化的催化剂，特别是用于烯烃歧化反应的异构化催化剂。

背景技术

双键异构化反应，也就是烯烃化合物中双键位置的转移，可以将相对价值较低或过剩的烯烃转化为更有价值或相对较少的异构体。

目前，市场对α烯烃的需求正逐步增大，如1-丁烯，1-己烯等。商业α烯烃的生产通常伴随有大量的异构体产生。以工业C₄物流为例，除了含有1-丁烯，2-丁烯也占很大比例。通过双键异构化反应，可将1-丁烯转化为2-丁烯。

CH₂＝CH-CH₂-CH₃→CH₃-CH＝CH-CH₃

另一方面，在某些工艺中，双键异构化反应将使烯烃的沸点发生变化，从而有利于产品的分离。一个例子，如C₄烃类的分离过程中，如将1-丁烯(沸点-6℃)转化为2-丁烯(顺式4℃，反式1℃)，将使异丁烯(沸点-7℃)从C₄物流中的分离变得简便易行。

此外，双键异构化催化剂常常与歧化催化剂组合以促进歧化反应。在乙烯和丁烯歧化制丙烯反应中，异构化催化剂的加入除了将1-丁烯转化为反应所需的2-丁烯，同时可使反应活性得到很大提高。

碱土金属氧化物，氧化镁、氧化钙等，被报道在烯烃双键异构化反应中具有优异的催化性能，但在较高的反应温度下，这类催化剂表面会因为结焦等原因逐步丧失其反应活性。如何保持这类异构化催化剂的稳定性，使其更适应工业应用的要求，研究者在此方面作了很多工作。

美国专利US6875901指出通过采用纯度较高的氧化镁，可以使丁烯双键异构化反应的稳定性得到延长。当氧化镁中的硫含量从2335ppm降至74ppm，铁含量从692ppm降至330ppm后，催化剂的稳定性从50小时延长至168小时。

美国专利US4127244报道了一种氧化镁异构化催化剂的再生方法。通过在再生气氛中逐步增加O₂的含量，直至尾气中无CO₂产生并通入纯氧继续焙烧，可以使催化剂的反应活性得到提高，同时催化剂表面积碳减少，催化剂稳定性得到延长。

CN200610029968.2公开了一种丁烯双键异构化的方法，含丁烯的原料与分子筛催化剂接触，反应生成含有丁烯-1与丁烯-2摩尔比接近热力学平衡值的流出物，其所用分子筛选自纯硅分子筛或硅铝摩尔比SiO₂/Al₂O₃为5～1000的结晶硅铝酸盐，结晶硅铝酸盐选自ZSM系列分子筛、丝光沸石或β分子筛中的至少一种。借助固定床反应器，在反应温度为100～380℃，重量空速为1～30小时^-1，压力为0.1～2MPa的条件下，对丁烯进行双键异构化反应，其目的产物选择性能较好，催化剂经1700小时考评，其原料转化率及产物收率能保持不变。

CN200680012442.1公开了一种用于将含1-丁烯和2-丁烯的C4流优先转化成2-丁烯的方法。该方法包括将C4流与第一氢流混合,形成进料流；在第一加氢异构化催化剂的存在下将所述进料流加氢异构化,以使所述1-丁烯的至少一部分转化成2-丁烯,由此产生加氢异构化流出物；在具有上端和下端的分馏柱中,将所述加氢异构化流出物分离,以形成在上端的1-丁烯混合物、含异丁烷和异丁烯的顶部物流出物流以及含2-丁烯的底部物流；以及使用第二加氢异构化催化剂将在所述柱的上端的1-丁烯混合物加氢异构化。