[发明专利]一种萘加氢裂化制轻质芳烃的催化剂及制备方法和应用

说明书

一种萘加氢裂化制轻质芳烃的催化剂是以Ni、W为活性组分，Hβ/Al‑SBA‑15复合分子筛为载体，其中NiO为5‑10wt%，WO₃为15‑30wt%，载体为60‑80wt%。本发明具有以下优点制备简单，萘加氢裂解效果好，寿命长的优点。

技术领域

本发明涉及一种萘加氢裂化制轻质芳烃的催化剂及制备方法和应用。

背景技术

我国焦油产量十分可观。焦油中富含特有的稠环芳香族化合物，是宝贵的化学工业资源，煤焦油是由芳烃化合物组成的有机化合物，可以用作提取多种化工用品、碳基材料的原料。但煤焦油中的高附加值化工品相对较少，萘是焦油中较为丰富的组分，约占焦油总量的8％-11％，利用萘可制备具有高附加值的各种芳香族化学品。目前我国苯、甲苯、二甲苯轻质芳烃(BTX)年需求量达1000万吨，供求缺口较大，将煤焦油中稠环芳烃萘进行适度加氢裂解可制得轻质芳烃，适度缓解苯、甲苯、二甲苯的供需矛盾，具有良好的经济与社会效益。

萘的加氢裂解需要在催化剂作用下才可进行，因此适度加氢裂解催化剂的研制就显得尤为重要。CN 102744098 B公开了一种重芳烃加氢裂解增产BTX芳烃和三甲苯催化剂，该催化剂以铂或钯的氢型无粘结剂十元环沸石为催化剂，该催化剂加氢裂解BTX芳烃得率达到59.2％。CN 106588534 A公开了一种C7-C12加氢裂解轻质化反应的催化剂，其中萘系不超过70％，选用MOR、Beta、ZSM-12、ZSM-5、NU-87、SSZ-33为载体，活性金属组分Pt、Pd、Rh或Mo，生成轻质化芳烃BTX。为了适度加氢裂解得到轻质芳烃，催化剂的加氢裂解程度就需要进一步控制，因此针对煤焦油加氢裂解制得的轻质芳烃的要求，目前仍需改进针对煤焦油加氢裂解的催化剂，对萘制芳烃加氢裂解催化剂进行进一步的研究。

发明内容

本发明的目的是提出一种制备简单，萘加氢裂解效果好，寿命长的萘制芳烃的催化剂及制备方法和应用。

本发明催化剂由活性组分和载体组成，活性组分为WO₃和NiO，载体为Hβ/Al-SBA-15复合分子筛，通过浸渍法制备催化剂，操作简单，催化剂加氢裂解效率高，寿命长、价格低廉。

本发明萘加氢裂解制芳烃催化剂，以Ni、W为活性组分，Hβ/Al-SBA-15复合分子筛为载体，其中NiO为5-10wt％，WO₃为15-30wt％，载体为60-80wt％。

本发明的萘制芳烃催化剂的制备步骤如下，

(1)制备复合分子筛载体：称取干燥后的异丙醇铝，将其溶解在0.01-0.15mol/L盐酸溶液，然后加入SBA-15分子筛，在30-60℃下水浴搅拌10-20h，后加入β分子筛并在30-60℃下水浴搅拌10-20h，然后进行抽滤，得到白色固体，用去离子水洗涤至溶液pH为中性，将其于90-120℃下干燥2-6hr，再以升温速率1-5℃/min升温至350-650℃焙烧3-10h，待温度降至室温，得到Hβ/Al-SBA-15复合分子筛，其中异丙醇铝与SBA-15分子筛的重量比为0.5-1；SBA-15分子筛与β分子筛的重量比为0.1-3；

(2)将可溶性Ni盐和可溶性W盐配制成总金属离子浓度为0.07-3.4mol/L的混合溶液，酸添加剂加入混合溶液中，将步骤(1)制备的载体浸渍在混合溶液中，采用等体积浸渍法，室温静置2-6hr，90-120℃下干燥2-6hr，再以升温速率1-5℃/min升温至350-650℃焙烧3-10h，待温度降至室温，得到加氢裂解催化剂。

如上所述的可溶性Ni盐为硝酸镍或醋酸镍；可溶性W盐为偏钨酸铵；酸添加剂为柠檬酸或草酸。

本发明为萘加氢裂化制芳烃催化剂的应用，其操作步骤如下：