[发明专利]一种石脑油重整催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明为一种石脑油重整催化剂及其制备方法，具体地说，是一种以氧化铝为载体的含VIII族金属的重整催化剂及其制备方法。

背景技术

催化重整是以石脑油馏份为原料，在一定的反应条件和催化剂的作用下，使原料烃分子发生重排，发生环烷烃脱氢，直链烷烃异构化和脱氢环化等反应，生产高辛烷值汽油和芳烃，同时副产廉价氢气的过程。重整催化剂是负载型的双功能催化剂，包括由金属组元提供的加氢-脱氢功能和由载体及非金属元素提供的异构化酸性功能。重整催化剂常用的载体是活性氧化铝，如γ-Al₂O₃和η-Al₂O₃。

重整催化剂的加氢/脱氢活性组分主要为贵金属，载体应有较大的比表面积，以增加贵金属分散在的氧化铝载体上的表面活性中心数目，提高催化剂的活性和选择性。另外，氧化铝载体与分散的贵金属之间存在较强的相互作用，使金属活性中心保持较高的热稳定性。重整催化剂的酸性功能由含卤素的氧化铝载体提供，氧化铝载体酸性对重整催化剂的性能影响很大。酸性过强，催化剂的加氢裂化活性较强，重整产物的液体收率降低；酸性过弱，催化剂的活性较低。另外，积炭是重整催化剂失活的主要原因之一，氧化铝载体大的比表面积和孔体积可以大幅度提高催化剂的容炭能力。在反应过程中金属活性中心上生成的积炭前身物可以迁移至氧化铝载体上，在氧化铝载体上进一步形成积炭。对重整催化剂积炭部位的研究发现，金属活性中心上的积炭只占催化剂总积炭量的2～3m％，绝大部分积炭是在氧化铝载体上。因此氧化铝的表面积、孔体积、孔分布和酸性等性质都影响着重整催化剂的性能。

采用不同制备方法制得的氧化铝性能不同，而氧化铝的性能会对催化剂性能产生影响。现有重整催化剂以烷氧基铝水解制得的氢氧化铝粉为原料，用无机酸和/或有机酸为胶溶剂，经混捏、挤条、干燥焙烧制得γ-氧化铝载体。如USP4,178,268公开了用占干基氧化铝重量2～7％的硝酸或乙酸作胶溶剂制备的氧化铝条形载体，CN1032951A公开了用占氧化铝重量4％的硝酸作胶溶剂制备γ-氧化铝载体的方法，CN1160747A公开了一种以硝酸、乙酸和柠檬酸作胶溶剂制备的条形氧化铝为载体的重整催化剂。溶胶-凝胶技术作为一种湿化学制备法，从溶液出发，对材料制备的控制具有独特的优势，近年来被广泛应用于催化材料的合成。它是通过对材料制备最初过程一次粒子的形状、粒度及其分布的控制及材料在由溶胶经凝胶直至固态成材的整个全过程的组成、结构和织构等物化性质的控制，来达到控制最终材料的表面和界面的物理化学性质。研究表明，通过溶胶-凝胶技术可以有效控制铝溶胶的一次粒子的粒度和分布，从而得到孔径分布更集中的氧化铝，而且以多元醇络合辅助铝溶胶成胶能够提高氧化铝的比表面积和孔体积，并且能够提高氧化铝的热稳定性。Catalysis Today 63(2000)517-522公开了一种用于甲烷部分氧化制合成气的NiO/γ-Al₂O₃催化剂，该文介绍了一种用溶胶-凝胶技术制备催化剂的方法，将拟薄水铝石用硝酸胶溶后，加入丙三醇和Ni(NO₃)₂溶液，剧烈搅拌至形成均匀混合物，干燥、焙烧后制得催化剂。该催化剂用于甲烷制合成气反应，可抑制反应过程中γ-Al₂O₃发生相转移而增强催化剂的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种石脑油重整催化剂及其制备方法，制得的催化剂具有高芳构化活性和选择性。

本发明提供的石脑油重整催化剂，包括氧化铝载体和相对于干基氧化铝含量如下的活性组分：

VIII族金属      0.1～5.0质量％，

VIIB族金属      0.1～5.0质量％，

卤素            0.1～10.0质量％，

所述氧化铝的孔体积为0.55～0.75毫升/克，最可几孔半径为48～55。

本发明催化剂使用的载体具有较大的孔体积和最可几孔径，孔分布集中在孔半径为40～50的范围内，同时该载体还具有较高的比表面积。由该载体负载活性组分制得的催化剂具有较高的液体收率和芳烃选择性。

具体实施方式