[发明专利]四甲苯异构化制均四甲苯催化剂的制备方法

说明书

本发明涉及合成一种石油化工产品的催化剂的制备方法，尤其是涉及一种以四甲苯异构化合成均四甲苯的催化剂的制备方法。

均四甲苯是一种重要的有机化工原料，主要用于生产均苯四酸二酐(简称均酐或MDA)。PMDA是合成聚酰亚胺聚合物的重要原料。聚酰亚胺以优异的电绝缘性能、耐高温性能、耐辐射性能广泛应用于宇航工业、原子能工业、机电工业中。另外，PMDA还是高品质耐热增塑剂、固化剂及粉末涂料消光剂的重要原料，PMDA在这方面的用量也越来越大，均四甲苯的需求量也随之成倍增加。

目前文献报道的均四甲苯制造方法有许多，但工业化的生产方法仅限于以下几种：

1.从C₁₀重芳烃中分离均四甲苯

2.偏三甲苯烷基化制均四甲苯

3.四甲苯异构化制均四甲苯

对于第一种方法，由于C₁₀重芳烃综合利用技术的广泛应用，单纯依靠物理分离过程的C₁₀重芳烃综合利用技术副产的均四甲苯产量受C₁₀重芳烃处理量、均四甲苯含量及芳烃滚动销售情况的制约而难于进一步提高。而均四甲苯是C₁₀重芳烃综合利用技术经济效益的重要来源。在这种情况下，充分利用C₁₀重芳烃中含量更高的偏四甲苯，开发异构化增产均四甲苯新工艺成为一种提高资源利用率及经济效益的有效途径。

目前，国内几大石化公司副产的C₁₀重芳烃还没有得到完全的利用，而在建的芳烃装置投产后又要副产大量的C₁₀重芳烃，因而，我国具有丰富的C₁₀重芳烃资源，C₁₀重芳烃综合利用技术具有相当广阔的前景。

第二种方法的缺点是偏三甲苯的原料成本高，来源有限，且所使用的催化剂的活性、选择性及稳定性不十分理想，设备腐蚀，环境污染。

第三种方法所使用的催化剂是以丝光沸石或超稳沸石为活性组分，反应形式为气固或液固反应。但存在催化剂活性低，稳定性差等不足。

本发明的目的是开发一种活性高、选择性高、稳定性好、成本低，且异构化原料来源广泛，合成均四甲苯的催化剂的制备方法。

实现本发明的催化剂的制备方法如下：

1.将硅铝比为20-100的氢型β分子筛(Hβ)粉碎至50-200目。

2.将γ-Al₂O₃粉碎至50-200目。

3.将粉碎至50-200目的Hβ和γ-Al₂O₃按一定比例混合均匀，其比例为Hβ30-80％，γ-Al₂O₃为20-70％。

4.用0.5-2N的HNO₃水溶液或水玻璃溶液做粘合剂。进行搅拌捏合，并挤条成型为φ1.5-3.0mm条形催化剂。

5.将挤条成型的φ1.5-3.0mm条形催化剂烘干，烘干条件为：

烘干温度90-370℃

时间为1-6小时。

6.将烘干后的φ1.5-3.0mm条形催化剂焙烧，焙烧条件为：焙烧温度400-700℃，时间为2-7小时

7.冷却既成本催化剂。

图1为本发明的异构化流程简图。

表1为本发明按照所用的β分子筛的不同的Si/Al比，以及不同的β分子筛/γ-Al₂O₃的重量比，成型五种催化剂，依次为A、B、C、D、E的各种技术数据。

表2为本发明根据制备出的催化剂A、B、C、D、E，在试验室小型固定反应装置上，在非邻氢条件下进行四甲苯异构化实验的情况。

该催化剂是以Hβ分子筛为活性组分的四甲苯液相、非临氢异构化催化剂。

实施例1：将硅铝比为20的氢型β分子筛(Hβ)50克、γ-Al₂O₃50克粉碎至200目后充分混合，以稀硝酸作为粘结剂，挤条成型，在90℃下烘干后在500℃下焙烧得成品催化剂A。

实施例2：将硅铝比为40的氢型β分子筛(Hβ)40克、γ-Al₂O₃60克粉碎至200目后充分混合，以稀硝酸作为粘结剂，挤条成型，在170℃下烘干后在530℃下焙烧得成品催化剂B。