[发明专利]金属负载型芳构化催化剂

说明书

本发明涉及高选择性转化C₈、C₉烷烃为C₈、C₉芳烃的芳构化催化剂，更确切地说，是以交联蒙皂石为载体的金属负载型芳构化催化剂。

C₈芳烃的四种异构体都是主要的化工原料，其中对、邻二甲苯需要量很大，约占工业所需二甲苯异构体总量的95％以上。目前二甲苯的来源包括烃类催化重整、汽油裂解、甲苯歧化和煤焦油精制，以烃类的催化重整为主要来源。然而在催化重整工艺中，工业上广泛采用的铂铼、铂锡系列催化剂对甲苯具有高的选择性，重整产物中非芳烃组分和甲苯约占80重％左右，但二甲苯含量较低，并且在混合二甲苯中，间二甲苯约占50重％左右，需进行二甲苯异构化以增产对、邻二甲苯异构体。

C₉芳烃的偏三甲苯、均三甲苯和间、对位甲乙苯分别是制取各种增塑剂、橡胶和塑料稳定剂、染料中间体及甲基苯乙烯树脂的重要原料。目前世界偏三苯甲酸酐的需要量以每年近10％的速率增长，但催化重整副产的C₉芳烃含量较少，难以满足需求。

近年来国内外均已开展了含分子筛重整催化剂的研究。Chevron公司开发了载铂L型分子筛的重整催化剂(GB2114150，USP4448841)，该催化剂对低碳链烷烃芳构化的活性和选择性很好，但不适于C₈以上碳链烷烃的芳构化。

有关以交联粘土为载体的贵金属负载型催化剂的制备和应用已有一些报导，例如：USP4176090中报导了用离子交换法在铝交联膨润土中引入0.5重％的钯，用于加氢裂化反应；CN1037918A中采用将贵金属钯或铂的含OH^-或NH₃的络离子或络合物与交联液混合，再与规则间层矿物粘土进行交联反应的方法来制备加氢裂化催化剂；Appl.Catal.35，249～278(1987)文献中用浸渍法在铝交联蒙脱土中引入铂和铼，用于烷烃的加氢异构化。目前未见有用于烷烃芳构化的报导。

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种对C₈、C₉碳链烷烃转化为C₈、C₉芳烃的过程具有良好催化活性和选择性的芳构化催化剂。

本发明提供的催化剂是由0.05～2.0重％，最好是0.3～0.8重％的一种VIII族贵金属、0.05～2.0重％，最好是0.1～1.0重％一种VIIB族金属、0.01～0.5重％，最好是0.02～0.24重％硫和余量交联蒙皂石载体组成的金属负载型催化剂；其制备方法可为：

①将无机金属羟基聚合物配成金属含量为10～100毫摩尔/升，最好是30～70毫摩尔/升的交联剂溶液；

②按每克粘土用2.5～4毫摩尔交联剂的用量，将固含量为0.5～5重％，最好是1.5～3重％的蒙皂石粘土浆液与第①步所得交联液混合均匀，在15～80℃下反应1～4小时，室温下静置0～24小时，过滤、洗涤、干燥，于200～600℃，最好是250～550℃下焙烧0～4小时，最好是1.5～3小时；

③按重整催化剂的常规制备方法，在第②步所得物上负载适量的一种VIIB族金属，以使其在成品催化剂上的含量为0.05～2.0重％，最好是0.1～1.0重％，干燥，焙烧，

④按10～1∶1，最好是5～3∶1的液固比(重量比)，将第③步所得物与适当浓度的一种VIII族贵金属的二酸基四氨合型化合物溶液混合均匀，在15～80℃下浸渍1～72小时，使粘土负载适量VIII族贵金属，以使其在成品催化剂上的含量为0.05～2.0重％，最好是0.3～0.8重％，干燥，于200～500℃，最好是260～400℃下焙烧2～5小时，300～600℃，最好是450～550℃下用氢气还原2～6，最好是3.5～5小时；

⑤在100～500℃，最好250～400℃下用硫化物硫化第④步所得物，使其硫含量为0.01～0.5重％，最好是0.02～0.24重％。

所说的VIII族贵金属最好是铂，VIIB族金属最好是铼。所说的蒙皂石粘土为天然或人工合成的蒙脱土、膨润土、汉克脱石、贝得石、蛭石、绿泥石和伊利石。所说的无机金属羟基聚合物交联剂为铝、锆、铬、硅或其混合物的羟基聚合物，最好是铝羟基聚合物；所说的交联剂以及粘土浆液可以采用各种已知技术制得，例如：USP4176090或USP4248739。