[发明专利]一种利用担载Pd的SAPO-31分子筛纳米晶双功能催化剂制取异十六烷的方法

说明书

一种利用担载Pd的SAPO‑31分子筛纳米晶双功能催化剂制取异十六烷的方法，它涉及一种采用双功能催化剂通过正构烷烃加氢异构化反应制取异构烷烃的方法。本发明的目的是要解决现有技术制备的催化剂中贵金属的担载量高，导致催化剂的成本提高，且现有催化剂采用的微米级分子筛晶粒尺寸大，异构化反应的选择性降低的问题。方法：以担载Pd的SAPO‑31分子筛纳米晶作为双功能催化剂，在固定床反应器上进行正十六烷加氢异构化反应制取异十六烷。优点：Pd的担载量为0.02wt％～0.09wt％；异十六烷中多支链异构体的占比达到50％以上。本发明主要用于制取异十六烷。

技术领域

本发明涉及一种采用双功能催化剂通过正构烷烃加氢异构化反应制取异构烷烃的方法。

背景技术

随着全球经济的快速发展，对能源的需求量日益增大，传统化石能源的大量消耗和不可再生性对现有能源的高效利用提出了更高的挑战。我国的能源分布状况是富煤、缺气、少油，我国石油的对外依存度不断提高，但是煤炭储量丰富。因此，充分利用我国丰富的煤炭资源发展非石油路线生产燃料油等石油产品对于解决我国石油短缺、石油原料替代、油品清洁化等具有重要的意义。

通过煤制合成气再经费托合成反应制取不同碳链长度的正构烷烃为主要成分的费托合成油已实现工业化生产，为进一步经加氢异构化反应生产富含异构烷烃的清洁燃料油提供了充足的原料。此外，以植物油脱氧油为原料经加氢异构化反应可制取低凝点的第二代生物柴油，为利用可再生的生物质资源生产绿色燃料油提供了有效途径。利用以上途径生产的以异构烷烃为主要成份的清洁燃料油不含石油系燃料油中的硫、氮等污染物以及烯烃和芳烃，具有更高的氢碳比，能源密度高，并可实现清洁燃烧，有效地降低PM2.5等污染物的排放。因此，通过费托合成油以及植物油脱氧油的加氢异构化反应制取以异构烷烃为主的清洁燃料油不仅可以缓解燃料油单纯来源于石油系原料的状况，降低我国对石油的依存度，而且还可以满足日益严格的环保要求，已成为替代传统的石油基燃料油的必然趋势。

实现正构烷烃高效转化为异构烷烃的关键技术是开发研制具有高催化活性和高选择性、低成本、稳定性好的高效双功能催化剂。正构烷烃加氢异构化所用的双功能催化剂的金属位一般由Pt、Pd等贵金属或Ni、Cu等过渡金属提供，主要在发生加氢-脱氢反应，酸性位主要由ZSM-22、Beta等沸石分子筛，以及SAPO-11、SAPO-31和SAPO-41等磷酸硅铝类分子筛提供。

CN 105688979A公开了一种加氢异构催化剂的制备方法，采用溶胶凝胶法将Pt纳米粒子负载于TiO₂SAPO-11复合载体上，制得的加氢异构催化剂中Pt的含量为0.1～1wt.％。当催化剂中TiO₂和SAPO-11的质量比为1:1、担载0.5wt.％Pt时，在反应温度为300℃、反应压力为常压、H₂/n-C₁₂＝15、液时空速(LHSV)为5h^-1，在正十二烷加氢异构化反应的转化率为80.1％时，异十二烷的选择性可到达90.8％。

CN 108745411A公开了一种长链正构烷烃临氢异构化催化剂及其制备方法。利用氟化合物处理后的分子筛与结构助剂混合后作为酸性载体，担载一种或几种VIII族金属制成双功能催化剂，金属担载量为0.1～3wt.％。在反应温度为330℃、反应压力为3.5MPa、原料的质量空速为1.0h^-1、氢气与正十二烷的摩尔比为40:1的条件下，采用0.04F-SAPO-11分子筛担载金属Pt制备的催化剂时正十二烷转化率为84.2％，异十二烷收率为73.2％。

CN108144644A公开了一种含有有机物或积碳的SAPO-31分子筛和无定形氧化物混合并挤条及成型后为酸性位担载Pt等第VIII族贵金属(以H2PtCl6为前驱体)制备一种加氢异构化催化剂和应用的方法，当担载0.5％Pt的催化剂用于正十四烷加氢异构化反应时，当正十四烷转化率为92％时，异十四烷的收率为75％。