专利名称：中温异构化催化剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于一种中温异构化催化剂，具体地说涉及用杂原子(M=Nd、Ce、U或Cr)氧化物改性的Pt/H-Beta(Pt/Hβ)催化剂。
酸催化的烷烃异构化反应作为合成高辛烷值汽油添加组分的重要反应受到广泛瞩目。目前，对C7以下的烷烃异构化反应已作了大量的研究，C7及更长碳链的烷烃(C7+)因裂解活性较高且高辛烷值多支链烷烃(含季碳)较少，应用受到限制。故在实际应用中，裂解反应的发生使异构化过程的应用限制在C4-C6烃上。
烷烃异构化所用的催化剂主要有两种类型，均为贵金属催化剂。类是Pt-氯化物/氯化铝，操作温度较低，为120-150℃，此类催化剂的反应活性高，选择性好，但对原料中硫、水要求严格，并需要补充氯化物助剂。另一类是中温Pt(或Pd)/分子筛催化剂，反应温度260-280℃。研究表明，在常压和H2/n-C7=15∶1(mol)的条件下，Pt/Hβ催化剂在240℃时的C7转化率为47.27％，异构化选择性37.05％；升温至280℃后，尽管C7转化率升至97.88％，但异构化选择性＜5％。J.A.I.Ch.E.1993,39(4):607一文中，T.F.Degnan和C.R.Kennedy发现，将Pt/Al2O3与β分子筛物理混合后，在300℃以下对n-C7转化反应基本没有活性。
本发明的目的在于提供一种具有高活性、高异构化选择性的中温异构化催化剂。
本发明首先采用机械混合法制备M-Hβ复合载体(M=Nd、Ce、U或Cr)，再将贵金属Pt浸渍在此复合载体上，因杂原子与Hβ发生相互作用，使催化剂在240-280℃时对n-C7转化反应具有较高活性及高异构化选择性。
本发明的催化剂组成(重量比)为Pt 0.3杂原子氧化物 1-25Hβ 75-99如上所说的杂原子氧化物是Nd、Ce、U或Cr氧化物。
本发明的催化剂是采用机械混合法和浸渍法制备。
(1)分别将各种杂原子的硝酸盐与Hβ分子筛机械混合均匀后，800-825℃焙烧3h。
(2)焙烧产物压片成型，筛分出20-40目的颗粒用H2PtCl6溶液浸渍24h，干燥过夜，500℃焙烧5h后，制得所需的催化剂。
本发明与现有催化剂相比，具有以下优点(1)烷烃临氢转化活性较高，中温异构化选择性高，稳定性也较好。
(2)制备过程简单，易于操作。
实施例1分别称取0.08gNd(NO3)3·6H2O和6gHβ分子筛，机械混合均匀后，经800-825℃焙烧3h，得到Nd-Hβ复合载体，将3g复合载体在1.2ml的H2PtCl6溶液(1gH2PtCl6·6H2O/50ml水)中浸渍24h，干燥过夜，于500℃焙烧5h，制得催化剂A1，催化剂组成(重量比)为Pt 0.3,Nd2O31,Hβ99。
实施例2分别称取0.78gNd(NO3)3·6H2O和6gHβ分子筛，机械混合均匀后，经800-825℃焙烧3h，得到Nd-Hβ复合载体，其余制备过程同实施例1，制得催化剂A2，催化剂组成(重量比)为Pt 0.3,Nd2O310,Hβ90。
实施例3分别称取1.95gNd(NO3)3·6H2O和6gHβ分子筛，机械混合均匀后，经800-825℃焙烧3h，得到Nd-Hβ复合载体，其余制备过程同实施例1，制得催化剂A3，催化剂组成(重量比)为Pt 0.3,Nd2O325,Hβ75。
实施例4分别称取0.08gCe(NO3)3·6H2O和6gHβ分子筛，机械混合均匀后，经800-825℃焙烧3h，得到Ce-Hβ复合载体，将3g复合载体在1.2ml的H2PtCl6溶液中浸渍24h，干燥过夜，于500℃焙烧5h，制得催化剂B1，催化剂组成(重量比)为Pt0.3,Ce2O31,Hβ99。
实施例5分别称取0.79gCe(NO3)3·6H2O和6gHβ分子筛，机械混合均匀后，经800-825℃焙烧3h，得到Ce-Hβ复合载体，其余制备过程同实施例1，制得催化剂B2，催化剂组成(重量比)为Pt 0.3,Ce2O310,Hβ90。
实施例6
分别称取1.98gCe(NO3)3·6H2O和6gHβ分子筛，机械混合均匀后，经800-825℃焙烧3h，得到Ce-Hβ复合载体，其余制备过程同实施例1，制得催化剂B3，催化剂组成(重量比)为Pt 0.3,Ce2O325,Hβ75。
实施例7分别称取0.1gUO2(NO3)2·6H2O和6gHβ分子筛，机械混合均匀后，经800-825℃焙烧3h，得到U-Hβ复合载体，将3g复合载体在1.2ml的H2PtCl6溶液中浸渍24h，干燥过夜，于500℃焙烧5h，制得催化剂C1，催化剂组成(重量比)为Pt 0.3,UO31,Hβ 99。
实施例8分别称取1.05gUO2(NO3)2·6H2O和6gHβ分子筛，机械混合均匀后，经800-825℃焙烧3h，得到U-Hβ复合载体，其余制备过程同实施例1，制得催化剂C2，催化剂组成(重量比)为Pt 0.3,UO310,Hβ90。
实施例9分别称取2.63gUO2(NO3)2·6H2O和6gHβ分子筛，机械混合均匀后，经800-825℃焙烧3h，得到U-Hβ复合载体，其余制备过程同实施例1，制得催化剂C3，催化剂组成(重量比)为Pt 0.3,UO325,Hβ75。
实施例10分别称取0.16gCr(NO3)3·9H2O和6gHβ分子筛，机械混合均匀后，经800-825℃焙烧3h，得Cr-Hβ复合载体，将3g复合载体在1.2ml的H2PtCl6溶液中浸渍24h，干燥过夜，于500℃焙烧5h，制得催化剂D1，催化剂组成(重量比)为Pt 0.3,Cr2O31,Hβ99。
实施例11分别称取1.58gCr(NO3)3·9H2O和6gHβ分子筛，机械混合均匀后，经800-825℃焙烧3h，得到Cr-Hβ复合载体，其余制备过程同实施例1，制得催化剂D2，催化剂组成(重量比)为Pt 0.3,Cr2O310,Hβ 90。
实施例12分别称取3.95gCr(NO3)3·9H2O和6gHβ分子筛，机械混合均匀后，经800-825℃焙烧3h，得到Cr-Hβ复合载体，其余制备过程同实施例1，制得催化剂D3，催化剂组成(重量比)为Pt 0.3,Cr2O325,Hβ75。
各实施例制得的催化剂评价方法为
用正庚烷作原料，液体微量泵进液的重时空速(WHSV)为2ml/g.h,H2∶n-C7=15∶1(mol)。反应前先用Ar气在250℃预处理1.5h，再临氢升温至470℃，还原2h后，进样反应。反应产物用ov-101毛细管色谱柱在线分析，FID检测器，反应1h后取样分析。
注此反应结果指单程反应转化率及异构化选择性。
权利要求
1．一种中温异构化催化剂，其特征在于所述催化剂的组成成分及范围(重量比)为Pt 0.3杂原子氧化物1-25 Hβ 75-99。
2．如权利要求1所述的中温异构化催化剂，其特征在于所述催化剂中的杂原子氧化物是Nd、Ce、U或Cr氧化物。
3．如权利要求1和2所述催化剂的制备方法，其特征在于(1)分别将各种杂原子的硝酸盐与Hβ分子筛机械混合均匀后，800-825℃焙烧3h；(2)焙烧产物压片成型，筛分出20-40目的颗粒用H2PtCl6溶液浸渍24h，干燥过夜，500℃焙烧5h。
全文摘要
一种中温异构化催化剂,具体地说涉及用几种杂原子氧化物(M=Nd、Ce、U或Cr)改性的Pt/Hβ催化剂,所述催化剂的组成成分及范围(重量比)为:Pt0.3杂原子氧化物1－25 Hβ75－99。所述催化剂采用机械混合法和浸渍法制备。本催化剂可明显提高轻烃(如n－C7)的中温(240－280℃)异构化选择性,同时保持较高的转化活性,尤其在280℃时此效果更为显著。
文档编号B01J29/00GK1305871SQ0012659
公开日2001年8月1日 申请日期2000年9月30日 优先权日2000年9月30日
发明者孙予罕, 彭少逸, 李芳 , 任杰 申请人:中国科学院山西煤炭化学研究所