专利名称：用于异丁烷与丁烯烷基化反应的铝化β沸石后处理催化剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及石油化工用沸石催化剂的制备方法。
脱铝β沸石(Dβ)的制备本发明以常规的氢型β沸石为母体它们的Si/Al比在15左右，比表面积是450-550m2/g范围。脱铝也是现有技术中的常规方法，即用0.01-0.15N HCl和0.01-0.15N的H2C2O4混合液浸取1-3次，每次40-60℃的水浴1-3hr，即得脱铝β沸石(Dβ)。
铝化Hβ沸石的制备(Al-Hβ)本发明将上述脱铝β沸石制成用于异丁烷与丁烯烷基化反应的催化剂，主要用于制取高辛烷值汽油。将脱铝β沸石在PH＝4-6的酸性条件下，加入一定量的金属铝盐，铝盐用量为1-5.0mmol/g-沸石，温度50-100℃，铝化反应时间10-24小时，不断搅拌。重复2次，最后得到低硅铝比的铝化β沸石。铝盐如硫酸铝或氯化铝或硝酸铝等。也可直接将Hβ沸石为母体，同上铝化条件，获得不同的铝化β沸石。
上述铝化更好的条件是铝化温度是50-80℃，铝化时间10-15小时，该反应条件适中，效果令人满意。
铝化后产物经洗涤，烘干后，再焙烧，焙烧温度以500-550℃好。
铝化用铝盐为硫酸铝或氯化铝，来源广、成本低。
铝化β沸石催化剂的催化性能本发明的铝化β沸石与Hβ沸石相比，由于铝化后，沸石骨架中空位及组分在富铝源条件下得到重新分布，硅铝比降低，B酸位的强/弱酸位比YB得到提高，使得烷基化的活性和选择性得到提高。本发明的铝化β沸石催化剂用于异丁烷与丁烯烷基化反应，其烷基化的活性和选择性明显优于Hβ沸石。当TOS(time on stream)＝90min时，催化剂样品的烷基化性能比较见下表1 TOS＝90min时的催化剂活性比较
具体实施方式
例一以Hβ沸石为母体加入5mmol/g-沸石的硫酸铝，用酸调节pH＝4-6，80℃水浴下不断搅拌10-12小时。冷却至室温，过滤，洗涤，烘干。再重复铝化一次。最后洗净SO42-，105℃干燥，540℃焙烧2小时。其硅铝比＝12。研细压片成40-60目的颗粒，样品放入固定床中央，上下底端用二氧化硅封住，氮为载气(30ml/min)。300℃活化2小时，载气压力2.5Mpa，异丁烷/丁烯摩尔比11，1-丁烯质量空速WHSV＝1.2-1.3h-1，反应温度80℃。烷基化反应进行到TOS＝60，90，120min时，1-丁烯的转化率和TMP的选择性见表2例二称取一定量的Hβ沸石，用0.15N HCl和0.10N的H2C2O4混合液浸取1-3次，每次2小时，烘干(110℃)2小时，得到脱铝β沸石(Dβ)，再用氯化铝溶液(2mmol/g-Dβ)，80℃水浴下，pH控制在5-6范围，进行搅拌，铝化22小时，重复2次。得到铝化沸石的催化剂硅铝比为7，然后制成40-60目的颗粒催化剂，进行烷基化反应，反应条件同例1。反应结果见表2。例三将例二中的氯化铝换成硫酸铝，用量为5mmol/g-Dβ，铝化温度50℃，时间15小时，PH控制在4-5，其他条件同例二。得到铝化沸石的催化剂，其硅铝比为12。烷基化反应条件同例一。例四
将例二中的氯化铝换成硝酸铝，用量为5mmol/g-Dβ，PH控制在5-5.5，其他铝化条件同例二。得到铝化沸石的催化剂，其硅铝比为5。烷基化反应条件同例一。表2 各催化剂的反应性能比较
-丁烯转化率；[2]---C5+中的TMP选择性。(C5+表示碳数5个以上的所有烃的总和)
权利要求
1.一种用于异丁烷与丁烯烷基化反应的β沸石后处理催化剂的制备方法，其特征是以β沸石为母体经脱铝后，在PH＝4-6的酸性条件下，用金属铝盐进行铝化，铝化温度在50-100℃，铝化时间10-24小时，经洗涤、烘干和焙烧，可得到所要求的铝化β沸石催化剂，所用的铝盐浓度为每克沸石1.0-5.0mmol/g。
2.根据权利要求1所述的用于异丁烷与丁烯烷基化反应的β沸石后处理催化剂的制备方法，其特征是用金属铝盐铝化的条件是铝化温度50-80℃，铝化时间10-15小时。
3.根据权利要求1所述的用于异丁烷与丁烯烷基化反应的β沸石后处理催化剂的制备方法，其特征是铝化后焙烧温度是500-550℃。
4.根据权利要求1所述的用于异丁烷与丁烯烷基化反应的β沸石后处理催化剂的制备方法，其特征是所用铝盐为硫酸铝或氯化铝。
全文摘要
本发明是利用一种异丁烷与丁烯烷基化反应制取高辛烷值汽油的β沸石后处理催化剂。现有该类催化剂存在反应寿命短、活性下降快的不足。本发明以β沸石为母体经脱铝，再用铝盐在酸性条件下进行铝化，经洗涤、烘干和焙烧，可制得低硅铝比的铝化β沸石催化剂(Si/Al＝3－12)。最后制成所需颗粒(40－60目)。该方法制备的催化剂使烷基化反应活性和选择性得到明显的提高。
文档编号B01J29/00GK1443603SQ03107119
公开日2003年9月24日 申请日期2003年2月28日 优先权日2003年2月28日
发明者李全芝, 孙明星 申请人:复旦大学