[其他]一种烷烃异构化催化剂的制备方法

说明书

一种用于烷烃，特别是轻质烷烃异构化的丝光沸石负载贵金属催化剂的制备方法，是以晶粒大小为０．５～５微米的丝光沸石为截体经部分脱铝后，控制适当的脱钠度进行铵交换，然后与贵金属的氨络合物溶液进行混捏而制成。本方法不但工艺过程简单，而且制得的催化剂活性和选择性均高于用粗晶粒（＞５微米）丝光沸石为载体以及用离子交换法制得的催化剂。

本发明是关于一种烷烃异构化催化剂的制备方法，更具体地，是关于一种用于轻质烷烃异构化的丝光沸石负载贵金属催化剂的制备方法。

为提高汽油辛烷值以改善抗爆性能、提高汽油机的效率、节省能耗，通常采用的方法是在汽油中加入四乙铅，但环境保护的要求却使生产无铅或低铅的高辛烷值汽油成为当前石油加工的紧迫任务。为此国际壳牌研究有限公司开发了采用负载型贵金属分子筛催化剂的轻质烷烃（C₅、C₆）“中温”异构化过程-Hysomer过程（usp3，190，939）以此来提高汽油中轻质部分的辛烷值、改善汽油馏份辛烷值分布。

关于负载型贵金属分子筛催化剂，特别是丝光沸石负载的pt或pd催化剂，国外已有若干专利报导，如：usp3，190，939;usp3，932，554;BP1，039，246;BP1，189，850;DE6807，837。这些专利所提供的催化剂均只注重于提高异构化的活性（即转化率），但事实上，异构化产物中不同异构物的辛烷值是相差甚大的，例如在C₆的异构化产物中2，2-二甲基丁烷的马达法辛烷值为94，而2-甲基戊烷、3-甲基戊烷仅为73-74，因此如何提高异构化催化剂的选择性对于提高汽油的辛烷值是具有重大意义的。

本发明的目的在于提供一种用于烷烃，特别是轻质烷烃异构化的、不但具有较高活性且具有产物高辛烷值选择性的、丝光沸石负载贵金属催化剂的制备方法。

已有专利技术中用作催化剂载体的丝光沸石的晶粒大小一般为6～12微米（DE-ps1，176，106;DE-AS2，055，476），也有大小为20～300微米的（DE32 12，106），但本发明认为，要提高烷烃异构化的选择性，适当减小丝光沸石的晶体粒度以增加晶体的外表面积，减少晶内扩散阻力是一重要因素。影响烷烃异构化活性和选择性的另一重要因素是协调催化剂上金属中心与酸性中心的双功能作用，也就是说丝光沸石的脱钠度应控制在某一水平上，本发明认为，要使烷烃异构化催化剂的选择性和活性均有所改善，必须将丝光沸石的脱钠度控制在某一范围，且该范围随贵金属-丝光沸石体系的不同而异。已有专利技术中丝光沸石负载贵金属催化剂的制备方法多为离子交换法（如：usp3，932，554;Bp1，189，850），但本发明认为混捏法较离子交换法工艺流程更为简单，制得的催化剂产品活性和选择性更好。

本发明提供的方法是：以水玻璃和硫酸铝做为SiO₂和Al₂O₃的来源制备出晶粒大小为0.5～5微米的丝光沸石，用无机酸将其部分脱铝后，进行铵交换并控制适当的脱钠度，所得铵型丝光沸石在Al₂O₃和HNO₃存在的情况下与贵金属的氨络合物溶液进行混捏，然后成型、干燥、活化即得催化剂成品。

按照本发明提供的方法，晶粒大小为0.5～5微米的细晶粒丝光沸石的制备如下：按照Na₂O∶Al₂O₃∶SiO₂∶H₂O（分子比）为1.8～3.2∶1∶16～20∶280～410，最好为2～2.5∶1∶17.5～19∶300～350的投料比，在水玻璃中搅拌加入水、硫酸、硫酸铝。硫酸的用量以中和水玻璃中过量的Na₂O为宜。上述反应物料在5～60℃，最好10～30℃下经15～60分钟，最好30～50分钟的搅拌后，静置0～36小时，最好10～25小时成胶，然后加入与Al₂O₃的分子比为0～20，最好为3～7的NaCl将其分散均匀后，在高压釜内升温至145～180℃，最好150～170℃晶化10～50小时，最好30～45小时。所得产物经过滤、洗涤至pH8～9，100～120℃烘干即得细晶粒的钠型丝光沸石。