[发明专利]一种环烷烃加氢转化催化剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种环烷烃加氢转化催化剂及其制备方法和应用，特别是关于一种采用复合分子筛制备的环烷烃加氢转化催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

十六烷值是柴油燃烧性能的重要指标。柴油馏分中，链烷烃的十六烷值最高，环烷烃次之，芳香烃的十六烷值最低。越来越严格的环保法规要求对清洁柴油生产工艺提出了更新的要求，生产超低硫含量、低芳烃含量的高十六烷值和低密度的清洁柴油成为提高油品质量的方向。

加氢脱芳是常用于提高柴油十六烷值重要技术，是在贵金属催化剂上对芳烃加氢饱和在反应发生的同时发生开环反应。芳烃在贵金属催化剂上的加氢反应包括芳烃的加氢饱和、中间产物的异构化、开环和裂解等反应。由于芳烃的加氢饱和在贵金属催化剂上容易发生，所以控制环烷烃的开环反应和抑制产物分子的深度裂化反应至关重要。许多研究显示，五元环环烷烃分子在贵金属催化剂上有相当高的开环活性，而六员环环烷烃分子反应的活性很低，主要是由于环己烷的椅式构象是最稳定的构象，不易开环。因此，环己烷开环性能成为了柴油脱芳技术发展的主要指标，即催化剂能够具有较高的开环活性、较低的裂解活性，达到环烷烃尽可能多的发生开环反应而不裂解的目的。

Y型分子筛是由八面沸石笼通过十二元环沿三个晶轴方向相互贯通而形成的，是一种优良的催化剂活性组分，不仅裂化活性高，而且选择性好。因此Y型分子筛的发明在催化领域具有划时代的意义。由于高硅铝比Y型分子筛具有良好的水热稳定性和酸稳定性，因此其作为一种催化材料在化学工业中得到了广泛的应用。现有环己烷加氢转化催化剂大多采用Y型分子筛作为催化材料。但同时，以Y型分子筛为材料的环己烷加氢转化催化剂也存在裂解率较高，目的产品选择性降低的不足。

Beta沸石是由Mobil公司于1967年首次合成，由于长期未能解决其结构测定问题，加之ZSM系列沸石的合成和成功应用，因此未能引起人们的足够重视，直至1988年揭示了其特有的三维结构特征，Beta沸石又引起人们的兴趣，它具有良好的热和水热稳定性，适度的酸性和酸稳定性及疏水性，且是唯一具有交叉十二元环通道体系的大孔高硅沸石，其催化应用表现出烃类反应不易结焦和使用寿命长的特点，在烃类加氢裂解，加氢异构化，烷烃芳构化，烷基化以及烷基转移反应等方面表现出优异的催化性能，是十分重要的催化材料。

李瑞丰等成功地制备了Y-Beta和Beta-Y复合沸石分子筛催化材料，先后公开了两篇专利，专利申请号：CN200410012333.2和CN200410012336.6，但因水热稳定性较差，给后处理工艺带来了一定的困难。

CN200610048273.9公开了一种采用高硅Y型分子筛合成了高硅的复合沸石分子筛，该复合沸石分子筛有机结合Y型分子筛和Beta沸石的特点，所制备的复合材料不仅具有高硅Y型分子筛良好的水热稳定性和酸稳定性，同时也具有Beta沸石良好的热和水热稳定性，适度的酸性和酸稳定性及疏水性性能。但其合成时间较长，一般需要5-10天，如果能减少合成时间，则将缩短催化剂的生产时间和生产成本，有利于广泛应用。

发明内容

本发明提供一种环烷烃加氢转化催化剂及其制备方法和应用，该催化剂用于环烷烃加氢转化时，具有较高的转化率、环烷烃开环率、异构化率和较低的裂解率。

本发明环烷烃加氢转化催化剂包括载体活性金属Pt，其中载体由氢型Y-Beta复合分子筛和无机耐熔氧化物组成，催化剂载体中(以催化剂载体重量计)氢型Y-Beta复合分子筛含量为10wt％～90wt％，优选30wt％～80wt％；氢型Y-Beta复合分子筛的比表面积为500m²/g～700m²/g，孔容0.25cm³/g～0.45cm³/g。催化剂中活性金属Pt的含量(以催化剂重量计)为0.05％～0.6％，优选0.2％～0.4％。

本发明催化剂中无机耐熔氧化物可以选自氧化铝、氧化钛、氧化硅、氧化硼、氧化镁、氧化锆和粘土中的一种或几种。催化剂载体中无机耐熔氧化物的含量一般为10wt％～90wt％，优选为20wt％～70wt％。

本发明催化剂使用的氢型Y-Beta复合分子筛中，Y结构分子筛重量含量为5％～95％，优选为20％～80％。

本发明催化剂的制备方法，包括如下内容：

将氢型Y-Beta复合分子筛与无机耐熔氧化物及胶溶酸和助挤剂等混捏成型后，经干燥和焙烧得到载体；采用浸渍法负载活性金属组分。