[发明专利]一种烯烃异构化催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种烯烃异构化催化剂及其制备方法与应用，包括如下步骤：步骤1，对氧化铝的前驱物进行焙烧；步骤2，用第一浸渍液对步骤1焙烧得到的氧化铝进行浸渍，以完成改性，然后干燥、焙烧；步骤3，将步骤2得到的改性氧化铝加入第二溶液中进行离子交换，然后洗涤、干燥、焙烧，得到烯烃异构化催化剂；其中，第一浸渍液包含主族元素前驱体，第二溶液包含过渡金属前驱体。由本发明的方法得到的催化剂具有较高的选择性，产物收率较高，且催化剂不易失活。

技术领域

本发明涉及一种烯烃异构化催化剂及其制备方法与应用，尤其涉及一种用于轻质直链烯烃骨架异构化的金属改性氧化物催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

异构烯烃是重要的化工产品，可以醚化生产叔烷基醚，用作汽油的高辛烷值调和组分，也可以生产共聚和均聚橡胶和高聚物塑料，因其特殊的骨架结构也可合成多种深加工化学品。除此之外，异构烯烃是重要的精细化工原料，在农药、医药、香料、食品等行业都发挥着巨大的作用。

生产异构烯烃的方式很多，目前工业应用较多的主要有醚裂解法和直链烯烃骨架异构法，其中异构法具有操作简单、工艺设备合理、能耗低、环保等优点，经济效益高，还可以实现汽油炼化中副产C₄、C₅、C₆馏分的充分合理利用，是生产异构烯烃的最佳途径。

烯烃的骨架异构反应需要在酸性催化剂的催化下进行，研发的关键在于高效催化剂的开发，用于烯烃骨架异构反应的催化剂主要有氧化物催化剂、卤化物催化剂和分子筛催化剂三种。相对于容易失活并且危害环境的卤化物催化剂及制作工艺复杂、造价高昂的分子筛催化剂，氧化物催化剂具有来源广泛、价格低廉等优点。然而目前的研究集中于分子筛催化剂上，公开的用于直链烯烃骨架异构化反应的氧化物催化剂专利很少。

US5817907提供了一种烯烃骨架异构化方法，使用的催化剂是一种经过预处理后的孔径为0.4～0.8nm的分子筛，如SAPO-11、SAPO-31、EU-1、OMEGA、Nu-10、Nu-86、Nu-87、镁碱沸石、ZSM-23、ZSM-12等。预处理使得焦炭在上述分子筛孔道内沉积，将微孔堵塞，从而提高异构烯烃的选择性和实验稳定性。

US5849975公开了一种异构C₄-C₆烯烃的方法，采用的催化剂是碱金属和碱土金属交换后的硅铝比为20:1-40:1的SSZ-32分子筛。

US5463160介绍了一种用孔径为0.42-0.6nm、具有10元环和8元环交叉孔道的沸石催化直链烯烃骨架异构化反应，它的特点在于可以选择性地将正戊烯异构为2-甲基丁烯。

US9414861公开了一种异构化催化剂的制法，该催化剂可以有效地将直链烯烃骨架异构化为带甲基支链的异烯烃。该催化剂制备方法是将具有10元环的孔尺寸在0.42-0.7nm的沸石用至少一种一元酸和无机酸及至少一种二元酸改性，使用氧化铝作为黏结剂，混合造粒焙烧制备的。

US9811115公开了一种C₄-C₁₅的烯烃异构方法，该方法是第一步将C₄-C₁₅的烯烃原料与芳香化合物发生烷基化反应，然后再脱烷基，产物中含有与原料相应的骨架分布不同的异构烯烃，这种方法得到的异构烯烃产率很低。

CN1827565A和CN101376617A公开了一种可以用于C₆及C₆₊烯烃骨架异构化的方法，使用的催化剂是硅含量在1-20重量％、含有镁0.1-3.5重量％的β沸石，该催化剂应用于烯烃骨架异构化反应时，多支链化产物收率高。