[发明专利]一种多孔镍基芳构化催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种多孔镍基芳构化催化剂及其制备方法与应用。所述制备方法包括：使包含铝盐、有机配体和第一溶剂的第一混合反应体系于150℃‑220℃晶化6h‑30h，制得含铝金属有机骨架；使所述含铝金属有机骨架进行第一热处理，制得金属有机骨架化合物衍生的氧化铝；使包含镍盐、所述金属有机骨架化合物衍生的氧化铝和第二溶剂的第二混合反应体系于室温反应6h‑24h，制得催化剂前驱体；以及，使所述催化剂前驱体进行第二热处理，制得基于金属有机骨架化合物的多孔镍基芳构化催化剂。本发明制备的多孔镍基芳构化催化剂可用于烃类的选择性芳构化，并且表现出较高的催化活性和稳定性。

技术领域

本发明属于多相催化技术领域，具体涉及一种多孔镍基芳构化催化剂及其制备方法与应用，尤其涉及一种基于金属有机骨架化合物的多孔镍基芳构化催化剂及其制备方法，以及多孔镍基芳构化催化剂于烃类的选择性芳构化中的应用。

背景技术

对二甲苯作为一种重要的有机化工原料，通常被氧化成对苯二甲酸后与乙二醇缩合生成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，即聚酯，广泛应用在电子器件、包装袋、塑料和合成纤维等诸多方面。除此之外，对二甲苯还可用作溶剂来生产医药、香料等。

目前，对二甲苯的来源有石脑油的催化重整、炼油的C₆₊重整生成油、苯或甲苯的烷基化反应和歧化反应、C8芳烃异构化工艺。随着人们对有机化学品的依赖，传统的对二甲苯制备路线已不能满足日益增长的市场需求。国内的对二甲苯产量一直处于供不应求的状态，迫切需要探索新的原材料来生产对二甲苯。随着页岩气和伴生气的可利用性增加，低碳烃芳构化已经吸引了学者的广泛关注。大量C4烃富产于催化裂化副产物，一半都会被作为燃料燃烧，这造成了资源的严重浪费。因此，将低价值的C4烃转化为高价值的芳烃产物具有重要的理论和现实意义。

C4烃的芳构化最早使用的是Pt/Al₂O₃催化剂，因Pt具有较强的加氢脱氢能力，在C4烃芳构化过程中会产生大量的甲烷和乙烷副产物，导致芳烃(尤其是对二甲苯)的选择性较低。随着分子筛催化剂的发展，以分子筛为载体负载金属氧化物已广泛用于C4烃的芳构化反应，但反应温度很高(500℃-600℃)，且得到的产物是芳烃混合物，包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯等，对二甲苯的选择性较低。反应温度高可能造成多种严重后果，例如裂解反应严重、容易结焦、目标选择性低、催化剂容易烧结等。因此，开发一种在较低温度下，高效的、可以从C4烃直接高选择性获取对二甲苯的催化剂具有重要价值。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种多孔镍基芳构化催化剂及其制备方法与应用，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种多孔镍基芳构化催化剂的制备方法，其包括：

使包含铝盐、有机配体和第一溶剂的第一混合反应体系于150℃-220℃晶化6h-30h，制得含铝金属有机骨架；

使所述含铝金属有机骨架于450℃-650℃进行第一热处理1h-12h，制得金属有机骨架化合物衍生的氧化铝；

使包含镍盐、所述金属有机骨架化合物衍生的氧化铝和第二溶剂的第二混合反应体系于室温反应6h-24h，制得催化剂前驱体；

以及，使所述催化剂前驱体于450℃-650℃进行第二热处理1h-12h，制得基于金属有机骨架化合物的多孔镍基芳构化催化剂。

在一些较为具体的实施方案中，所述制备方法具体包括：将铝盐、有机配体与第一溶剂混合形成所述第一混合反应体系；

进一步的，所述制备方法还包括：在所述晶化完成后，对所获混合物进行冷却分离处理。

在一些较为具体的实施方案中，所述铝盐包括硫酸铝、硝酸铝、氯化铝中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。