专利名称：轻质正构烷烃临氢异构化镍、钼双非贵金属催化剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轻质正构烷烃临氢异构化催化剂及其制备方法。该催化剂可用于轻质正构烷烃(正戊烷、正己烷)的临氢转化，使轻质正构烷烃转化成相应的异构烷烃，提高轻质烷烃的辛烷值，提高使用过程中的抗爆性能。
目前，轻质正构烷烃异构化，一般采用以贵金属铂、钯或二者的混合物为金属活性组分的催化剂，通常是将铂、钯或二者的混合物负载于氧化铝、氧化硅-氧化铝或沸石分子筛等高比表面积的载体上制成固体催化剂。例如英国石油公司C5/C6异构化法使用的是低温异构化催化剂，它使用的金属活性组分为贵金属铂，将铂载于氯化的氧化铝载体上，反应温度在93～160℃，该方法单程转化率高，但对原料中的水、硫比较敏感。由于采用价格昂贵的金属铂为催化剂的金属活性组分，导致该催化剂成本较高。同时因为催化剂中氯的引入，还导致一定的“三废”问题。
针对现有技术的不足，本发明是采用双非贵金属镍和钼共同作为催化剂的主要活性组分，负载于沸石和薄水铝石混合制成的载体上。
该催化剂的制备方法如下将人工合成的硅铝比为10～11、结晶度≥90％的钠型丝光沸石在恒定温度95℃的条件下用0.5～1.0N的盐酸溶液处理。然后在恒定温度95℃的条件下用20％浓度的NH4NO3进行交换1～4次，然后进行干燥、焙烧使钠型丝光沸石变成钠含量为0.5％～1.5％的氢型丝光沸石。
氢型丝光沸石与薄水铝石以(60～80)∶(40～20)的比例均匀混合，加入混合物重量5～7％的田菁粉，加入适量的稀硝酸溶液，经混合、捏合、挤压成条，条型直径1.2～1.5mm。然后进行阴干，110℃条件下干燥，400℃～550℃下焙烧3～6小时，冷却后制成催化剂干胶条。测定催化剂的饱和吸附量。
将催化剂干胶条置于预先配制好的硝酸镍溶液中，在常温条件下浸渍2～4小时，然后在110℃条件下干燥，400～550℃条件下活化。
将已经负载镍的干胶条，置于配好的钼酸铵溶液中在常温条件下浸渍2～4小时，然后进行阴干，110℃烘干4小时，400～550℃活化4小时，冷却后即制得以双非贵金属金属镍、钼为加脱氢活性组分，以催化剂上的固体质子酸为异构化活性组分的双功能中温型异构化催化剂。
上述方法制备的催化剂适用于以油田C5～C6轻质正构烷烃为原料的临氢异构化反应过程。它的特点是活性高、选择性好，活性稳定性好，抗油田轻烃中所含杂质能力强，与贵金属催化剂相比价格低廉。使用该方法制备的催化剂的孔容为0.15～0.20ml/g，比表面为290～320m2/g，堆积密度为0.70～0.85g/ml。
实施例1将硅铝比为10～11，结晶度≥90％的350目的钠型丝光沸石用0.1N的HCl溶液，在90℃条件下进行处置2小时，通过3G玻璃漏斗真空抽滤，并水洗至中性，阴干、干燥、研磨。
将经HCl溶液处理的丝光沸石用20％NH4NO3溶液进行交换四次，每次交换后的丝光沸石均要进行水洗阴干，110℃干燥4小时，440～550℃活化4小时，即制得氢型丝光沸石。
取氢型丝光沸石70克和薄水铝石30克，田菁粉7克混合后加稀硝酸溶液，经捏合后在双螺杆挤条机上挤条成型。成型后的催化剂进行阴干，110℃干燥4小时，装入马福炉中焙烧，从室温升到450℃，恒温4小时。降温冷却，即得催化剂干胶条，测定干胶条的饱和吸附量。
依据催化剂干胶条的饱和吸附量及设计的催化剂的金属含量配制硝酸镍溶液(催化剂镍金属含量以3％定)和钼酸铵溶液(催化剂钼金属含量以1.8％定)，然后在常温条件下用过量溶液浸渍法分别浸渍金属镍与钼，在金属镍、钼盐类溶液浸渍过程可以添加适量的NH4NO3竞争吸附剂，以使金属镍、钼在催化剂内表面分布更加均匀。经浸渍金属后的催化剂仍然要进行阴干，110℃干燥4小时，450℃条件下焙烧4小时，自然冷却，最后制成成品催化剂。
实施例2本发明的镍、钼双非贵金属临氢异构催化剂用于正戊烷异构化，在通常的临氢异构化条件下所取得的活性实验数据列于表1，该表实验数据是由原中国石油天然气总公司油田油气评价中心密闭现场采样，对纯度99％的正戊烷为原料进行临氢异构化所得产物进行分析的结果。评价所采用的条件为反应温度300℃，反应压力2.0MPa，空速1.0h-1，氢油摩尔比4.0。
表1 正戊烷异构化产物组成
实施例3本发明的镍-钼双非贵金属异构催化剂在临氢条件下，对正戊烷异构化反应进行活性稳定性考察实验，结果见表2。评价所采用的条件为反应温度305℃，反应压力3.0MPa，空速1.0h-1，氢油摩尔比4.0。
表2 催化剂活性稳定性考察
权利要求
1.一种轻质正构烷烃临氢异构化镍、钼双非贵金属催化剂，其特征在于其活性组分为双非贵金属镍和钼，其担体是SiO2/Al2O3摩尔比为10～11和少量氧化钠含量的氢型丝光沸石与薄水铝石的混合物。催化剂活性金属镍含量为0.5～8.0％(重)，助活性组分钼的含量为0.1～5.0％(重)。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征是载体中氢型丝光沸石和薄水铝石以(50～80)∶(50～20)重量比例混合。
3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征是载体氢型丝光沸石的SiO2/Al2O3摩尔比为10～11，氧化钠的含量为0.20～2.5％(重)。
4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征是所用的氢气为纯氢，也可以是纯度≥95％的工业氢或纯度≥85％的重整氢，最好是纯氢。
5.根据权利要求1～4所述的催化剂，其特征是用于C5/C6轻质正构烷烃异构化，原料中有少量的C4正构烷烃或C7正构烷烃也可以。
全文摘要
本发明涉及一种轻质正构烷烃临氢异构化镍、钼双非贵金属催化剂,该催化剂是以非贵金属镍和钼为金属活性组分,将其负载于具有SiO
文档编号B01J23/76GK1314330SQ0013470
公开日2001年9月26日 申请日期2000年11月29日 优先权日2000年11月29日
发明者王光维, 赵晓非, 马春曦, 徐东彦, 王祖鸳, 李凤荣, 宋华 申请人:大庆石油学院