[发明专利]重质芳烃轻质化催化剂及轻质化产物的分离方法

说明书

本发明为一种重质芳烃轻质化催化剂及轻质化产物的分离方法，具体地说，是一种将含有C₉⁺的芳烃原料进行轻质化反应生产苯、甲苯、二甲苯(BTX)及其它有机原料的催化剂及其轻质化产物的分离方法。

重质芳烃主要是指C₉以上的芳烃，主要存在于催化重整产物和烃类裂解制取乙烯所得的裂解汽油中。目前，重质芳烃除少部分作为溶剂外，其余均作为燃料使用，而每年重质芳烃的生成量还在不断增加，因此，如何更有效地综合利用重质芳烃是一个迫切需要解决的问题。

USP4,341,622公开了一种将重质芳烃转化为BTX的方法。主要是将重质芳烃中的乙苯和多于八个碳原子的烷基苯转化成BTX，而在这一过程中，重质芳烃原料中只有不大于2％的二甲苯转化为其它物质。该方法中使用的催化剂是约束指数大于12，硅铝比大于12的降低了酸活性的沸石催化剂。所述催化剂中沸石选自硅铝比大于500的HZSM-5沸石，金属活性组份选自VIII族贵金属。该专利生成BTX的方法是将重整反应得到的重质芳烃与催化剂在427～540℃下接触反应，所得产物经过一个分馏塔，C₅^-、苯和甲苯分别从塔的顶部和侧线排出，塔底的C₈⁺芳烃从再进入一个分馏塔，进一步C₈芳烃和C₉⁺芳烃。

CN1117404A公开了一种重质芳烃轻质化的方法，该法以30～70重％的ZSM-5沸石和30～70重％的氧化铝为载体，负载0.1～0.5重％铼、0.1～0.5重％锡和0.05～0.3重％铂制成催化剂，催化剂中的铂还可用0.2～0.8重％的钯代替。将重质芳烃在350～450℃、0.5～3.5MPa、进料重量空速1～5时^-1、氢烃体积比500～1200的条件下与该催化剂接触，可以将重质芳烃转化为BTX，但其BTX生成量仍然偏低，且生成的其它副产物未能很好地利用。

本发明的目的是提供一种能够将重质芳烃转化成BTX及其它有机原料的催化剂。

本发明的另一个目的是提供用上述催化剂进行轻质化后所得产物的分离方法。

本发明所述的催化剂由0.05～0.3重％的VIII族金属、20～59重％的具有MOR结构的沸石、20～50重％的MFI结构的沸石和20～40重％的氧化铝组成。

所述的催化剂中金属活性组分优选VIII族贵金属，最优选的为铂或钯。

所述的MFI结构的沸石优选ZSM系列沸石，如ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12，优选ZSM-5沸石。所述沸石的硅铝比(氧化硅与氧化铝摩尔比)最好为20～100。其在催化剂中的含量最好为30～40重％。

所述的氧化铝主要用做粘结剂，优选烷氧基铝水解制得的高纯氧化铝，氧化铝在催化剂中的存在形式以γ-氧化铝或η-氧化铝为最好。

所述的具有MOR结构的结晶硅酸铝沸石，是由CN1147479A公开的一种具有类似丝光沸石结构的新沸石，具有表达式为：1.0～7.0Na₂O·Al₂O₃·10～60SiO₂的无水化学组成(以氧化物摩尔比计)，其对正己烷、环己烷的吸附重量比小于1.0，具有10～60的硅铝比，该沸石的X光衍射具有特征的衍射峰，其X衍射数据如表1所示。由表1可知本发明所述的具有MOR结构的结晶硅酸铝沸石，其X光衍射数据既不同于天然丝光沸石(CaNaKM)，也不同于合成丝光沸石(NaM)，表2中列出了本发明所述的具有MOR结构的Na型沸石的X光衍射数据与前述的两种沸石的比较数据。表2中列出的CaNaKM和NaM的数据分别引自ASTM6-0239和ASTM22-1340。

所述MOR结构沸石是以无定形硅铝微球、氢氧化钠和水为原料，以氯化钠或氯化钠-三乙醇胺为模板剂晶化制得的。其制备方法为：将氢氧化钠、硅铝微球和水，按照Na₂O∶Al₂O₃∶SiO₂∶H₂O摩尔比为0.2～5.0∶1.0∶10～65∶50～500的比例混合均匀，加入占硅铝微球1～10重％的氯化钠或氯化钠-三乙醇胺，在pH9～14、最好是11～13的条件下，于室温陈化10～24小时、最好15～18小时，然后于100～300℃、最好150～250℃晶化20～60小时，洗涤，干燥。