。得到催化剂前体在120°C 下干燥8小时，经过500°C焙烧2小时，得到催化剂母体。将该母体催化剂浸入5倍于分子 筛母体的含有12%四甲氧基硅的庚烷溶剂中，室温搅拌5h。取出在80°C下干燥后，在550°C 下焙烧得到催化剂。催化剂活性评价在固定床上进行评价，反应条件催化剂质量为3克， 反应底物为2, 5-二甲基呋喃，重量空速1. 0小时\氢气压力1. OMPa，流量50mlmin \温度 400°C。反应结束后，反应结果表明反应底物转化率为61%，BTX的选择性为82%。
[0063] 【实施例22】
[0064] 称取总质量为35克分子筛混合物，包括17. 5克硅铝比为10的Y分子筛、17. 5克硅 铝比为30的beta，与35克γ-氧化铝助剂进行混合，加入田菁粉2. 7克，混合均匀。之后 加入硝酸质量分数为5. 5%的48克硝酸水溶液，混捏成型，挤条。得到催化剂前体在120°C 下干燥8小时，经过500°C焙烧2小时，得到催化剂母体。将该母体催化剂浸入5倍于分子 筛母体的含有24%四甲氧基硅的庚烷溶剂中，室温搅拌5h。取出在80°C下干燥后，在550°C 下焙烧得到催化剂。催化剂活性评价在固定床上进行评价，反应条件催化剂质量为3克， 反应底物为2, 5-二甲基呋喃，重量空速1. 0小时\氢气压力1. OMPa，流量50mlmin \温度 400°C。反应结束后，反应结果表明反应底物转化率为67%，BTX的选择性为80%。
[0065] 【比较例1】
[0066] 比较例中的催化剂由单独制备X和5A分子筛之后，将这两种催化剂机械混合得 至|J。其制备方法如下：称取35克硅铝比为2的X与35克γ -氧化铝助剂进行混合，加入田 菁粉2. 7克，混合均匀。之后加入硝酸质量分数为5. 5%的48克硝酸水溶液，混捏成型，挤 条。得到催化剂前体在120°C下干燥8小时，经过500°C焙烧2小时，得到分子筛催化剂X。 称取35克硅铝比为8的5A分子筛与35克γ -氧化铝助剂进行混合，加入田菁粉2. 7克， 混合均匀。之后加入硝酸质量分数为5. 5%的48克硝酸水溶液，混捏成型，挤条。得到催 化剂前体在120°C下干燥8小时，经过500°C焙烧2小时，得到分子筛催化剂5A。将催化剂 X和催化剂5A按质量比为5:5混合均匀，得到物理混合的催化剂。该催化剂活性评价在固 定床上进行评价，反应条件催化剂质量为3克，反应底物为2, 5-二甲基呋喃，重量空速1. 0 小时S氢气压力l.OMPa，流量50ml min1，温度400°C。反应结束后，反应结果表明反应底 物转化率为19 %，BTX的选择性为35 %。
[0067] 【比较例2】
[0068] 比较例2中的催化剂将单独制备X和5A分子筛混合后，采用四甲氧基硅处理后得 到。其制备方法如下：称取35克硅铝比为2的X与35克γ -氧化铝助剂进行混合，加入田 菁粉2. 7克，混合均匀。之后加入硝酸质量分数为5. 5%的48克硝酸水溶液，混捏成型，挤 条。得到催化剂前体在120°C下干燥8小时，经过500°C焙烧2小时，得到分子筛催化剂X。 称取35克硅铝比为8的5A分子筛与35克γ -氧化铝助剂进行混合，加入田菁粉2. 7克， 混合均匀。之后加入硝酸质量分数为5. 5%的48克硝酸水溶液，混捏成型，挤条。得到催 化剂前体在120°C下干燥8小时，经过500°C焙烧2小时，得到分子筛催化剂5A。将催化剂 X和催化剂5A按质量比为5:5混合均匀，得到物理混合的催化剂母体。将该母体催化剂浸 入5倍于分子筛母体的含有4%四甲氧基硅的庚烷溶剂中，室温搅拌5h。取出在80°C下干 燥后，在550°C下焙烧得到催化剂。该催化剂活性评价在固定床上进行评价，反应条件催化 剂质量为3克，反应底物为2, 5-二甲基呋喃，重量空速1. 0小时\氢气压力1. OMPa，流量 50ml min1，温度400°C。反应结束后，反应结果表明反应底物转化率为18%，BTX的选择性 为51%。表1中为实施例1~22以及比较例1、2的数据结果。
[0069] 表 1
[0070]
【主权项】
1. 一种呋喃类化合物芳构化为芳烃的催化剂，其特征在于：该催化剂组成包括分子筛 和助剂，分子筛占分子筛和助剂总质量的质量百分数为大于等于20%且小于80%，助剂占 分子筛和助剂总重量的质量百分数为大于等于20%且小于80%。2. 根据权利要求1所述的呋喃类化合物芳构化为芳烃的催化剂，其特征在于：分子筛 选自beta、Y、MCM-22、MCM-41和丝光沸石分子筛中的一种或多种。3. 根据权利要求2所述的呋喃类化合物芳构化为芳烃的催化剂，其特征在于：所述的 分子筛催化剂的硅铝比在如下范围内：beta和丝光沸石分子筛硅铝比为10~300, Y分子 筛、MCM-22和MCM-41分子筛硅铝比为2~250。4. 根据权利要求3所述的呋喃类化合物芳构化为芳烃的催化剂，其特征在于所述的分 子筛催化剂的硅铝比在如下范围内，beta和丝光沸石分子筛硅铝比为10~65, Y分子筛、 MCM-22和MCM-41硅铝比为3~150。5. 根据权利要求1所述的呋喃类化合物芳构化为芳烃的催化剂，其特征在于：催化剂 中的助剂选自硅溶胶、拟薄水铝石、氧化铝或经酸处理后粘土的至少一种。6. -种权利要求1~5所述的呋喃类化合物芳构化为芳经的催化剂的制备方法，其 特征在于：催化剂制备步骤包括：将分子筛、助剂、胶溶剂、造孔剂混捏，挤条成型，成型后 100~200°C干燥1~24小时，再经400~700°C下焙烧1~10小时，得到催化剂母体。7. 根据权利要求6所述的呋喃类化合物芳构化为芳烃的催化剂的制备方法，其特征在 于催化剂中胶溶剂为硝酸、磷酸和醋酸中的至少一种；造孔剂选自甲基纤维素、田菁粉和聚 乙二醇中的一种或多种。8. 根据权利要求6所述的呋喃类化合物芳构化为芳烃的催化剂的制备方法，其特征在 于将催化剂母体浸入非极性溶剂中；其中，非极性溶剂与催化剂母体的质量比为1~20,非 极性溶剂为C 5~Q。的链状烷烃和C5~Q。的环烷烃中的一种或多种，并加入选自四甲氧 基硅、四乙氧基硅、四丙氧基硅、四氯化硅中的一种或多种修饰剂进行反应，修饰剂的质量 为催化剂母体质量的1 %~150%，处理后在80~150°C下干燥，并在300~600°C下焙烧 0. 5~8小时，得到催化剂。9. 一种呋喃类化合物芳构化为芳烃的增产方法，采用权利要求1~8所述的呋喃类 化合物芳构化为芳烃的催化剂，其特征在于，在反应体系中，以生物质基呋喃类化合物为底 物，反应温度为300~800°C，氢气压力为0. 1~5MPa，氢气流量为3~500mL/min，重量空 速为0. 3~10小时\呋喃类化合物催化芳构化高选择性地制备苯、甲苯和二甲苯芳香化 合物。10. 根据权利要求9所述的呋喃类化合物芳构化为芳烃的增产方法，其特征在于所述 的生物质基呋喃类化合物，包括呋喃，5-羟甲基糠醛，糠醛，2-甲基呋喃，2, 5-二甲基呋喃， 1，4-二甲基呋喃中的一种或多种。
【专利摘要】本发明涉及一种呋喃类化合物芳构化为芳烃的增产方法，解决以往生物质基化合物生产芳烃的过程中，芳烃选择性低的问题。本发明以生物质基呋喃类化合物高选择性地催化芳构化制备芳烃化合物，采用呋喃类化合物为底物，改性的分子筛作为催化剂，反应温度为300～800℃，氢气压力为0.1～5MPa，重量空速为0.3～10小时-1的技术方案，将呋喃类化合物催化芳构化高选择性地制备苯、甲苯和二甲苯等芳香化合物，原料转化率达到65％以上；苯甲苯二甲苯等目标产物的选择性大于85％以上。该方法通过双组份分子筛协同作用和对分子筛的硅烷化处理进一步提高了催化剂对芳烃的择形效应，较好地解决了生物质基芳烃的生产中芳烃选择性低的问题，可用于非化石资源制芳烃领域。
【IPC分类】B01J29/80, C07C15/08, B01J29/70, C07C1/20, C07C15/06, C07C15/04, B01J29/08
【公开号】CN105498825
【申请号】CN201410497689
【发明人】宋奇, 郑均林, 孔德金
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月25日