[发明专利]一种用于费托合成低分子直链烷烃异构化的催化剂

说明书

一种费托合成低分子直链烷烃(nC₅‑nC₈)异构化催化剂、制备方法及其应用，用于解决现有费托合成低分子直链烷烃异构化催化剂活性低、稳定性差和转化率低的问题。本发明采用共沉淀法制备Al₂O₃‑ZrO₂复合氧化物载体，加入镧盐以提高氧化锆四方相的比例，调控Al₂O₃含量以保持催化剂酸性，再采用等体积浸渍法制备Ni‑WO₃/Al₂O₃‑ZrO₂催化剂，得到以Al₂O₃‑ZrO₂为载体，活性金属组分为Ni，W，La的用于费托合成低分子直链烷烃异构化的催化剂。三种活性组分的含量分别为1～5wt％的Ni，10～15wt％的W和0.5～2.5wt％的La。该催化剂具有较高的异构化活性和选择性，重复性和催化稳定性好，并且反应温度低，在高温下能够保持低分子直链烷烃的异构化活性。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种用于费托合成低分子直链烷烃异构化催化剂、制备方法及其应用。

背景技术

随着环保的要求越来越高，对汽油进行加氢脱硫和降烯烃，可将硫含量降至10μg/g以下，烯烃含量降至24v％以下。虽然汽油中的烯烃、芳烃含量逐步降低，但其辛烷值也被大大降低。若要在不损失或很少损失辛烷值的情况下降低硫、烯烃含量，则需要进行选择性加氢裂化或异构化。加氢异构对于提高汽油辛烷值显得尤为重要。异构烷烃的RON比相同碳数的正构烷烃高很多。例如，nC₆的RON为24.8，而2,2-二甲基C₄为91.8；nC₇为0，三甲基C₄为112.1，二甲基C₅为81～93。因此将小分子量的正构烷烃转化成异构烷烃来提高轻油馏分的辛烷值，从而改善汽油的辛烷值具有十分重要的意义。

ZrO₂具有熔点高、强度好及耐磨损等优点，是唯一一种同时具有酸性、碱性氧化性和还原性的化合物，因此作为催化剂或催化剂载体目前已经得到了广泛的应用。然而纯二氧化锆存在比表面积小、表面酸度弱等缺点，不适合应用于工业生产中，一些研究者选择在氧化锆中掺杂含有p或d轨道的金属原子(如Ti，Ce，Al，Si等)，不同金属原子的引入会对ZrO2的性质造成不同的改变，如引入金属原子Ti会增加复合氧化物载体的比表面积，从而提高催化剂的催化活性；引入稀土金属原子如Ce等会提高载体的热稳定性和储氧能力；引入含有酸性位的金属原子如Al等会使复合氧化物载体的吸附能力和表面酸性增大。掺杂这些金属原子的锆基复合氧化物具有较高的织构性能和催化性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于费托合成的低分子直链烷烃异构化催化剂，该催化就采用共沉淀法制备Al₂O₃-ZrO₂复合氧化物载体，加入镧盐以提高氧化锆四方相的比例，调控Al₂O₃含量以保持催化剂酸性，再采用等体积浸渍法制备Ni-WO₃/Al₂O₃-ZrO₂催化剂，得到以Al₂O₃-ZrO₂为载体，活性金属组分为Ni，W，La的用于费托合成低分子直链烷烃异构化的催化剂。三种活性组分的含量分别为1～5wt％的Ni，10～15wt％的W和0.5～2.5wt％的La。所述载体的比表面为100～150m²/g，其孔容为0.05～0.1ml/g，NH₃-TPD总酸度为0.6～1.5mmol/g，产物辛烷值在78～80该催化剂具有较高的异构化活性和选择性，重复性和催化稳定性好，并且反应温度低，在高温下能够保持低分子直链烷烃的异构化活性。

合成方法主要包含如下步骤：