一种贵金属加氢异构催化剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及烷烃异构加工领域，特别涉及一种能适用于直链烷烃加氢异构且能改善产物异正比的贵金属加氢异构催化剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、直链烷烃异构化为带支链的异构烷烃，可以改善烃类物质的低温流动性，在燃料油、特种油品加工方面有广泛应用，但常存在的问题为低转化率下，正构残留高会影响油品的低温性能，而高转化率下，异构产物裂化快，异构收率下降快。即，如何兼顾获得较高的异构收率、产物较高的异正比和低的正构残留，是本领域亟待取得突破的技术难题这一。目前，通过加氢异构化反应，考察在高转化率下的十六烷异构与正构的比值，来综合反映异构产物收率与正构残留之间的关系。

2、cn105032478a公开了一种核壳结构的复合分子筛，以zsm-22为核、mcm-41为壳，制备的催化剂在十六烷异构评价反应中，在最高转化率93.2％的条件下，异构选择性92％，经换算后产物中异构十六烷与正构十六烷的比例为12.6。在该条件下，未转化的正构十六烷比例约6.8％，裂化率达到7.45％，正构残留较高。

3、cn106517230a公开了一种多级孔的sapo-11分子筛催化剂，在十六烷异构评价反应中，在最高转化率83.5％的条件下，异构选择性82.1％，经换算后产物中异构十六烷与正构十六烷的比例为4.1。在该条件下，未转化的正构十六烷比例高达16.5％，裂化率达到14.9％，正构残留高，异构收率低。

4、cn110304984a公开了一种在多级孔sapo-41分子筛纳米片上担载贵金属pd的双功能催化剂，在十六烷异构评价反应中，在最高转化率94.9％的条件下，异构选择性72.2％，经换算后产物中异构十六烷与正构十六烷的比例为13.4。在该条件下，未转化的正构十六烷比例约5.1％，裂化率达26.4％，异构收率下降较多。

技术实现思路

1、本发明提供一种改进的贵金属加氢异构催化剂及其制备方法和应用，利用本发明的贵金属加氢异构催化剂进行直链烷烃的加氢异构反应，可以在高转化率下提高产物中同碳数异构烷烃与正构烷烃的比值，并兼顾低的正构残留。

2、本发明为达到其目的，提供如下技术方案：

3、本发明提供一种贵金属加氢异构催化剂，所述催化剂包括载体和负载在所述载体上的贵金属元素，所述载体包括复合分子筛和粘结组分；

4、所述复合分子筛包括十元环分子筛和十二元环分子筛，且基于所述载体的总重量，所述十元环分子筛和所述十二元环分子筛的重量百分比分别为30-80％和1-20％，并且所述复合分子筛的重量百分比为30％-90％；

5、所述贵金属元素包括pt。

6、一些实施方式中，基于所述载体的总重量，所述十元环分子筛和所述十二元环分子筛的重量百分比分别为50-70％和5-10％。

7、一些实施方式中，所述十元环分子筛选自sapo-11、zsm-22、zsm-23、zsm-48中的一种或多种；

8、所述十二元环分子筛选自β分子筛、y型分子筛、zsm-12、丝光沸石中的一种或多种。

9、一些实施方式中，所述复合分子筛为zsm-48和丝光沸石组合而成。

10、一些实施方式中，基于所述催化剂的总重量，所述贵金属元素的重量百分比为0.2-0.8％，优选0.3-0.5％。

11、一些实施方式中，所述粘结组分选自氧化铝和/或氧化硅。

12、本发明还提供上文所述的贵金属加氢异构催化剂的制备方法，包括如下步骤：

13、1)制备载体

14、将复合分子筛与粘结剂混合成型，然后焙烧，得到载体；优选所述粘结剂为含有硅元素和/或铝元素的粘结剂；

15、2)负载贵金属元素

16、将贵金属元素的可溶性盐溶液与载体混合浸渍，然后干燥、焙烧，得到所述催化剂。

17、一些实施方式中，步骤1)中，所述焙烧在500-600℃下进行，焙烧时间为2-6h；

18、和/或，步骤2)中，所述焙烧在500-600℃下进行，焙烧时间为2-6h。

19、一些实施方式中，步骤2)中，所述干燥包括如下操作：首先在20-60℃下干燥至水含量5wt％以下，然后继续在90-130℃干燥至恒重。

20、本发明还提供一种直链烷烃的加氢异构反应方法，所述加氢异构反应在上文所述的催化剂或上文所述的制备方法得到的催化剂存在下进行；优选的，所述直链烷烃为碳原子数≥10的直链烷烃，例如c10-18的直链烷烃；

21、优选的，所述加氢异构反应的反应条件包括：氢分压为＞0mpa且≤8mpa，质量空速为0.5-5h-1，氢油体积比为200-1000：1，反应温度为250-350℃。

22、本发明提供的技术方案具有如下有益效果：

23、本发明采用含有特定比例组合构成的十元环分子筛和十二元环分子筛作为复合分子筛，配合贵金属元素等形成改进的加氢异构催化剂，将其用于直链烷烃的异构转化，可以在高转化率下，获得较高的异正比，产物中正构残留低，能够良好的兼顾相对高的异构产物收率、高的产物异正比和低的正构残留。

技术特征：

1.一种贵金属加氢异构催化剂，其特征在于，所述催化剂包括载体和负载在所述载体上的贵金属元素，所述载体包括复合分子筛和粘结组分；

2.根据权利要求1所述的贵金属加氢异构催化剂，其特征在于，基于所述载体的总重量，所述十元环分子筛和所述十二元环分子筛的重量百分比分别为50-70％和5-10％。

3.根据权利要求1所述的贵金属加氢异构催化剂，其特征在于，所述十元环分子筛选自sapo-11、zsm-22、zsm-23、zsm-48中的一种或多种；

4.根据权利要求3所述的贵金属加氢异构催化剂，其特征在于，所述复合分子筛为zsm-48和丝光沸石组合而成。

5.根据权利要求1-4任一项所述的贵金属加氢异构催化剂，其特征在于，基于所述催化剂的总重量，所述贵金属元素的重量百分比为0.2-0.8％，优选0.3-0.5％。

6.根据权利要求1-4任一项所述的贵金属加氢异构催化剂，其特征在于，所述粘结组分选自氧化铝和/或氧化硅。

7.权利要求1-6任一项所述的贵金属加氢异构催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述焙烧在500-600℃下进行，焙烧时间为2-6h；

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述干燥包括如下操作：首先在20-60℃下干燥至水含量5wt％以下，然后继续在90-130℃干燥至恒重。

10.一种直链烷烃的加氢异构反应方法，其特征在于，所述加氢异构反应在权利要求1-6任一项所述的催化剂或权利要求7-9任一项所述的制备方法得到的催化剂存在下进行；优选的，所述直链烷烃为碳原子数≥10的直链烷烃，例如c10-18的直链烷烃；

技术总结
本发明提供一种贵金属加氢异构催化剂及其制备方法和应用，利用本发明的贵金属加氢异构催化剂进行直链烷烃的加氢异构反应，可以在高转化率下提高产物中同碳数异构烷烃与正构烷烃的比值，并兼顾低的正构残留。所述催化剂包括载体和负载在所述载体上的贵金属元素，所述载体包括复合分子筛和粘结组分；所述复合分子筛包括十元环分子筛和十二元环分子筛，且基于所述载体的总重量，所述十元环分子筛和所述十二元环分子筛的重量百分比分别为30‑80％和1‑20％，并且所述复合分子筛的重量百分比为30％‑90％；所述贵金属元素包括Pt。

技术研发人员：李景,李浩,朱加清,艾军,胡云剑,邢爱华
受保护的技术使用者：国家能源投资集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15