一种重芳烃烷基转移催化剂及其应用

文档序号:9918049阅读:886来源:国知局
一种重芳烃烷基转移催化剂及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及催化剂领域,具体地设及一种重芳控烷基转移催化剂W及重芳控烷基 转移催化剂在重芳控烷基转移中的应用。
【背景技术】
[0002] 重芳控是指在石油和煤加工过程中副产的C/芳控,主要来源于炼油厂催化重整 装置、芳控歧化及异构化W及煤高溫炼焦副产的重芳控等。
[0003] 目前,国内外对C/重芳控的开发利用有4种方法:(1)重芳控直接利用;(2)精细 化工产品的加工;(3)重芳控轻质化;(4)甲苯与重芳控歧化及烷基转移。
[0004] 重芳控的直接利用,W低价出售或渗混燃料油,该方法既造成资源浪费又污染环 境;精细化工产品的加工,分离难度和能耗较大;重芳控轻质化,将重芳控脱烷基生成附加 值较高的苯、甲苯和二甲苯等轻质芳控,并可从产物中分离出价值更高的单体Ξ甲苯和四 甲苯,但需要采用贵金属/沸石型双功能催化剂,且氨耗较大;甲苯与重芳控歧化及烷基转 移技术目前主要是W苯或甲苯与Cg芳控为原料生产苯和二甲苯,副产Cs及其W下轻控和 。。及其W上重芳控,但该技术主要针对甲苯与C /芳控混合物原料,所述的C /芳控中C W芳 控的含量一般都低于10%。 阳0化]美国专利NO. 5030787公开了一种烷基转移方法,Cg+芳控馈分与苯和(或)甲苯 在含沸石(如ZSM-。)和氨化组分(如销)的催化剂上接触,C/芳控转化为较轻芳控产品 (苯、甲苯、二甲苯),转化率可达到60% W上。
[0006] CN1018423360A使C/芳控原料、氨气、苯和(或)甲苯与第一催化剂(优选Pt金 属改性的ZSM-5)接触脱除原料中的締控组分,所得产物在另一条件下与第二催化剂(优选 Pt金属改性的ZSM-12)接触,进行烷基转移反应,得到二甲苯。C/芳控的转化率接近60%。
[0007] CN1711:M1A 在 400-454°C、压力 1.48-3. 55MPa、氨控摩尔比 1-3,重时空速 1-化 1 的条件下,使C/芳控与甲苯混合物与装填有两种分子筛的催化剂床层接触,生产苯和二甲 苯。分子筛含有氨化组分,如金属鍊。C/芳控的转化率可W达到约59%。
[0008] CN101885663A 芳控为原料,采用核壳式分子筛,在反应溫度350-500°C、反应 压力为0. 5-4MP。、空速在l-4h 1、氨控摩尔比为1-10的条件下,生产甲苯、苯和二甲苯。分 子筛的核相是ZSM-5,壳层是覆盖度为50%-100%的β沸石晶粒,且催化剂中包含儀、钢或 销中的至少一种金属或氧化物。上述催化剂可使C/芳控转化率达到60%左右,但并未公 开Cw芳控的转化率。
[0009] CN1443736A将丝光沸石型催化剂通过高鍊酸锭水溶液的蒸发浸溃,得到含鍊 0. 7%的成品催化剂,在389°C、2. 86MPa、空速化1、氨控比为4的条件下,该催化剂可W使 C/芳控转化率达到63 %,但C 1。芳控转化率只有36. 1 %。
[0010] 重芳控组成复杂,现存重芳控烷基转移催化剂主要针对C e芳控,对C W重芳 控的活性不高,Cw重芳控中的巧满衍生物、糞衍生物和联苯衍生物容易在催化剂上产生积 碳,并且催化剂载体分子筛的孔道易堵塞,W及催化剂载体分子筛的酸量过强,导致催化剂 失活,从而缩短了催化剂的使用寿命。

【发明内容】

[0011] 本发明的目的是为了克服现有的重芳控烷基转移催化剂中,所使用的分子筛载体 易于堵塞W及酸量过强,催化剂易失活,从而导致催化剂的使用寿命短的问题,而提供了一 种新的重芳控烷基转移催化剂及其应用。
[0012] 本发明的发明人在多次实验中发现,将NaY分子筛与有机酸进行接触,使得NaY分 子筛的孔道口被处理成卿趴口状,大大减少了孔道被堵的几率,并且向该分子筛载体中加 入少量稀±元素可W使得分子筛的酸量下降,使得到的重芳控烷基转移催化剂具有很高的 抗积碳能力,提高了催化剂的活性,大大的延长了催化剂的使用寿命。
[0013] 为了实现上述目的,本发明提供一种重芳控烷基转移催化剂,该催化剂包括:载体 和负载在载体上的金属元素 Ml、M2,其中,所述金属元素 Ml为Ru、化、Pd、Ag、Os、Ir、Re、Pt 和Au中的一种或多种;所述金属元素 M2为铜系中的一种或多种;所述载体包括如下步骤制 备:
[0014] 将NaY分子筛与有机酸在含水溶剂中接触,得到改性NaY分子筛,其中,所述改性 NaY分子筛的孔道口的形状为卿趴状。
[0015] 本发明还提供了本发明的重芳控烷基转移催化剂在重芳控烷基转移中的应用。
[0016] 本发明的重芳控烷基转移催化剂提高了抗积碳能力,减少了分子筛孔道堵塞的几 率,降低了分子筛的酸量,从而提高了催化剂的活性并且延长了催化剂的使用寿命。由此可 见,本发明的重芳控烷基转移催化剂具有很好的工业应用前景。
[0017] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予W详细说明。
【具体实施方式】
[0018] W下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0019] 本发明提供一种重芳控烷基转移催化剂,该催化剂包括:载体和负载在载体上的 金属元素 Mi、M2,其中,所述金属元素 Ml为Ru、Mi、Pd、Ag、0s、I;r、Re、Pt和Au中的一种或多 种;所述金属元素 M2为铜系中的一种或多种;所述载体包括如下步骤制备:
[0020] 将NaY分子筛与有机酸在含水溶剂中接触,得到改性NaY分子筛,其中,所述改性 NaY分子筛的孔道口的形状为卿趴状。
[0021] 根据本发明的催化剂,所述改性NaY分子筛的晶粒度可W为100-500nm,优选 为200-400nm。该晶粒度范围内的改性NaY分子筛使分子筛骨架稳定。所述改性NaY分 子筛的比表面积为700-750m7g,优选为710-740m2/g ;所述改性NaY分子筛的孔体积为 0. 4-0. 5ml/g ;优选为0. 43-0. 49ml/g。并且利用该分子筛合成的催化剂能够很好的再生使 用。
[0022] 根据本发明的催化剂,为了得到改性的NaY分子筛,本发明优选的实施方式为将 NaY分子筛与有机酸接触。所述有机酸可W为巧樣酸、乙酸、草酸和乙二胺四乙酸中的一种 或多种,优选为乙酸。
[0023] 根据本发明的催化剂,为了得到更好的改性NaY分子筛,本发明优选的实施方式 中,将所述有机酸与NaY分子筛的用量重量比优选为5-20:100。进一步优选为13-17:100。
[0024] 根据本发明的催化剂,为了得到更好的改性NaY分子筛,本发明优选的实施方式 中,将NaY分子筛与有机酸在含水溶剂中的接触条件优选包括:溫度为50-100°C,进一步优 选为70-80°C。抑值为2-5,进一步优选为3-4。时间为1-化,进一步优选为2-地。
[0025] 根据本发明的催化剂,所述含水溶剂为任何含有水并且与水相溶的溶剂。其中含 水溶剂也可W为只有水的溶剂。
[00%] 根据本发明的催化剂,其中,制备所述载体的步骤还包括:将所述改性NaY分子筛 进行成型、干燥赔烧得到成型载体。其中,成型、干燥和赔烧的方法为本领域技术人员所熟 知,例如可W将所述改性NaY分子筛用硝酸水溶液混捏后进行挤条成型,然后进行干燥、赔 烧得到。其中,硝酸水溶液的浓度例如可W为1-10重量%,干燥的条件可W包括:溫度为 100-130°C,时间为1-化,赔烧的条件包括:溫度为500-600°C,时间为2-化。
[0027] 根据本发明,在
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