[发明专利]制备催化剂载体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备催化剂载体和催化剂的方法，能够通过该方法制备的乙苯脱烷基化催化剂及利用该催化剂的方法。

背景技术

乙苯是从石脑油裂解或重整油得到的芳香烃之一。重整油是由沸点在70-190℃范围内的直馏烃，例如直馏石脑油，经催化转化得到的芳香产物。这样的烃本身是通过分馏或蒸馏粗石油获得的，其组成根据原油的来源而不同，但一般具有低的芳烃含量。转化为重整油后，芳烃含量显着增加且所得的烃混合物作为有价值的化学品中间体的来源和作为汽油的组分变得非常令人满意。主要组分是一组芳烃，通常称为BTX：苯、甲苯和二甲苯，包括乙苯。还可能存在其它组分，如它们的氢化同系物环己烷等。

BTX组中最有价值的组分是苯和二甲苯，因此BTX经常进行处理以增加这两种芳烃的比例：甲苯加氢脱烷基化为苯以及甲苯歧化为苯和二甲苯。在二甲苯中，对二甲苯是最有用的商品，且已经开发二甲苯异构化或烷基转移化方法来提高对二甲苯的比例。

汽油生产商可利用的其他方法是乙苯加氢脱烷基化为苯。

通常，汽油生产者从重整产物流中分离BTX，然后使BTX产物流进行二甲苯的异构化，其目的是最大化对二甲苯组分。二甲苯异构化是催化过程；一些在这个过程中使用的催化剂，不只是具有使二甲苯异构化的能力，也同时具有使乙苯组分脱烷基化的能力。通常接着先分离出对二甲苯，留下苯、甲苯(除非已经应用甲苯转化方法)和余下的混合二甲苯，包括乙苯。该BTX流或者通过与较重的烃流的接触经由烷基交换进行转化以提高二甲苯的收率，或者可通过脱烷基化进行转化以选择地去除乙苯并增加苯的收率，同时可以使二甲苯达到平衡浓度。后一过程是本发明的主题。

在处理BTX的最后阶段的乙苯脱烷基化中，可希望具有高活性的催化剂。这样的催化剂，使得其在高的重量小时空速下操作成为可能。此外，如果催化剂具有较高的平板压碎强度(flat plate crush strength)是有利的，因为这会减少催化剂处理和在反应器中加载或卸载催化剂过程中形成的细粉和破碎的材料。已知细粉导致运行中的问题，例如是反应器的压力降的主要原因。

乙苯脱烷基化催化剂在本领域中是公知的，且通常包括例如在EP-A-0018498中所描述的含沸石载体上的铂催化剂。

WO-A-2009/016143涉及乙苯脱烷基化催化剂，该催化剂包含具有总的二氧化硅与氧化铝的摩尔比范围为20-150的pentasil型沸石、铂和锡。

US-A-4,582,815描述了一种用于制备富含二氧化硅的固体的方法，所述方法包括在碱金属碱或碱性盐中混合富含二氧化硅的固体与水，然后研磨、挤出、干燥和中和碱，之后煅烧。煅烧可以使碱金属通过包裹被捕获，因而通过离子交换难以去除以及通常被不完全去除。据描述该产品适合非催化或催化的各种过程，如加氢裂化、异构化、加氢、脱氢、聚合、重整、催化裂化和催化加氢裂化。

发明概述

本发明提供制备催化剂载体的方法，该方法包括：

a)混合具有总的二氧化硅与氧化铝的摩尔比为20-150的pentasil型沸石与水、二氧化硅源和碱金属盐；

b)挤出步骤a)所得混合物；

c)干燥和煅烧步骤(b)所得挤出物；

d)使步骤(c)所得煅烧的挤出物进行离子交换，以降低碱金属含量；和

e)干燥步骤(d)所得挤出物。

还提供了基于这种载体制备催化剂的方法，由该方法可得到的乙苯脱烷基化催化剂和用于乙苯脱烷基化的方法，该方法包括含有乙苯的原料与本发明的催化剂接触，优选含有C₇-C₉的芳烃的原料，包括二甲苯和乙苯。

发明详述

已发现根据本发明的载体提供活性增加的催化剂。本发明的另外一个优点是，发现可制备具有高的平板压碎强度的催化剂。

在本发明中优选使用二氧化硅作为粘合剂，且可以是天然存在的二氧化硅，或可以是凝胶状沉淀物、溶胶或凝胶的形式。对二氧化硅的形式没有限制，二氧化硅可以是其多种形态的任一种：结晶二氧化硅、玻璃态二氧化硅或无定形二氧化硅。术语无定形二氧化硅涵盖湿法工艺类型，包括沉淀二氧化硅和二氧化硅凝胶，或热解或煅制二氧化硅。二氧化硅溶胶或胶态二氧化硅是无定形二氧化硅在液体——通常是水中的非沉降分散体，通常由阴离子、阳离子或非离子型材料稳定。