[发明专利]一种正庚烷异构化反应的催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工催化剂技术领域，具体涉及一种正庚烷异构化反应的催化剂及其制备方法。

背景技术

为了提高汽油品质，使之更符合环保要求，人们迫切希望找到能够生产出高辛烷值、同时又不含芳香烃的清洁燃料化学工艺。 n-C₇₊（碳数为7和7以上的正构烷烃）临氢异构化是一种具有较大潜力的解决方案。 原油中的n-C₇₊馏分在催化剂的作用下异构化成具有较高辛烷值的支链烷烃，这些异构化产物可以加入到汽油中使用，从而提高汽油辛烷值，因此，n-C₇₊异构化重新引起了人们极大的研究热情。

正构烷烃异构化所用催化剂主要为贵金属（如Pt、Pd、Ir等）负载在固体强酸上的金属/载体双功能催化剂。近年来，人们发现Pt/WO₃/ZrO₂型催化剂对n-C₇₊异构化具有较好的反应性能，并对其作了大量的研究。与传统的Pt/沸石分子筛催化剂相比，Pt/WO₃/ZrO₂的酸性较强，故其在较低反应温度下就具有较高的活性，而相比于Pt/SO₄^2-/ZrO₂催化剂，Pt/WO₃/ZrO₂酸性稍弱，但是在异构化反应中显示出更高的选择性和更好的稳定性，而且对反应原料中的苯和硫化物杂质不敏感。有文献报道Pt/WO₃/ZrO₂中添加少量Al₂O₃或者Ga₂O₃能够提高催化剂对正庚烷异构化反应的活性，但是将In₂O₃、Fe₂O₃、Cr₂O₃改性的Pt/WO₃/ZrO₂催化剂用于正庚烷异构化反应中尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的正庚烷异构化催化剂及其制备方法，该催化剂用于正庚烷异构化反应，具有活性高和异构化产物选择性高的优点。

本发明提出的正庚烷异构化催化剂，是一种用M₂O₃氧化物改性的Pt/WO₃/ZrO₂固体酸催化剂，其组成如下：

a）以摩尔比计，M/Zr比为0.001~0.1；

b）以重量百分比计，WO₃含量为6~30%，Pt含量为0.1~2%。

本发明中，M₂O₃氧化物中M可为In、Fe或Cr。即M₂O₃氧化物可为In₂O₃、Fe₂O₃或Cr₂O₃。

本发明中，以摩尔比计，M/Zr比的优选范围为0.01~0.02；以重量百分比计，WO₃含量的优选范围为15~24%，Pt含量的优选范围为0.5~1%。 

本发明提出的正庚烷异构化催化剂的制备方法，具体步骤如下：

1、首先在恒定pH = 8~10的条件下，用4~8 mol/L氨水水解Zr和M的混合盐溶液，得到Zr(OH)₄-M (OH)₃混合氢氧化物；对上述混合氢氧化物进行过滤，洗涤，80~120^oC干燥10~36小时； 

2、用等体积浸渍法将所需量的W的盐溶液浸渍于Zr(OH)₄-M (OH)₃上，80~120^oC干燥10~36小时；

3、在空气气氛中700~850^oC焙烧2~5小时，即得到WO₃/ZrO₂M₂O₃固体酸；