[发明专利]一种烷基芳烃异构化催化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明为一种烷基芳烃异构化催化剂及制备方法，具体地说，是一种含有C₂⁺烷基取代基的芳烃的混合芳烃的异构化催化剂及制备方法。

背景技术

在石油化工生产中，从各种工艺得到的C₈芳烃中，除含对、间、邻三种二甲苯外，还含有乙苯。以此为原料，通过异构化、精馏和吸附分离等操作，可以获取对二甲苯产品。由于乙苯与二甲苯沸点非常接近，采用精馏分离能耗高、效率低，难度大，常采用乙苯转化的方法，避免在联合装置循环物流中乙苯的积累。乙苯转化有两种方法，一种是通过异构转化为二甲苯，另一种是通过脱乙基生成苯。前者受热力学限制，转化率一般较低，选择性也不高，后者乙苯转化率较高，选择性好。但由于乙苯生成苯，装置在实现产出目标产物对二甲苯情况下，C₈芳烃资源需求要多。

随着二甲苯产品的需求量持续增加，不同性质的C₈芳烃资源被用于生产二甲苯，包括一定量的乙烯裂解油中的C₈芳烃，由此导致用以生产二甲苯的C₈芳烃原料中乙苯含量提高，联合装置物流循环量提高，吸附分离的操作苛刻度增加，装置的产出能力受到影响。将乙苯转化为苯的异构化催化剂会将乙苯高效率转化，较大程度地解决了上述问题，且乙苯转化得到的苯馏分沸点与二甲苯差别较大，精馏分离容易实现。另外，在对二甲苯联合装置中使用乙苯脱除类型的C₈芳烃异构化催化剂还可以使装置规模相对节省，装置实际运行中能耗较低。

将乙苯转化为苯的异构化催化剂早有报导，其载体多由氧化铝或氧化硅和一种或多种沸石共同构成，并负载有一种或多种金属组元。

USP6924405、USP6797849、USP6770792、US6660896B1、CN1989089A等分别报导了ExxonMobil和UOP等公司近些年来发明的该类型催化剂。所述催化剂均可在二甲苯异构化的同时将乙苯转化为苯，异构化活性PX/∑X（PX为对二甲苯、X为二甲苯）不断提高至23%~23.8%，乙苯转化率提高至60%~80%，二甲苯选择性也逐步获得提高。

CN1102360A公开了一种烷基芳烃异构化催化剂，该催化剂由氧化铝、丝光沸石和ZSM-5沸石制备的载体负载Pt或Pd等Ⅷ族贵金属组成。使用的ZSM-5沸石的氧化硅/氧化铝摩尔比较高，达到90以上，最好大于140。催化剂载体中的丝光沸石含量也较高，其含量至少为5质量%以上。

CN1472181A公开了一种重质芳烃轻质化催化剂，该催化剂由30质量%~70质量%的ZSM-5、5质量%~20质量%的丝光沸石和10质量%~65质量%的氧化铝组成的载体负载Ⅷ族金属制得。该催化剂还进一步含有铼或锡。用于C₉⁺芳烃轻质化制取苯、甲苯和二甲苯。

CN1887423A公开了一种乙苯脱乙基类型异构化催化剂，该催化剂包含ZSM-5和ZSM-11共晶结构的酸性活性组元，在负载Ⅷ族金属制得催化剂后，可以用于C₈~C₁₀芳烃的异构化反应，并对含乙基芳烃具有良好的脱除转化能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种烷基芳烃异构化催化剂及其制备方法，该催化剂在进行芳烃异构化的同时，可有效脱除原料中含有的芳烃苯环上的乙基和C₂以上的烷基。

本发明提供的烷基芳烃异构化催化剂，包括15~90质量%的ZSM-11沸石和10~85质量%的无机氧化物，所述的ZSM-11沸石的氧化硅/氧化铝摩尔比为20~80。

本发明选用具有适当氧化硅/氧化铝摩尔比的ZSM-11沸石，将其与无机氧化物混合制成催化剂。该催化剂具有较好的脱除烷基芳烃苯环上C₂⁺烷基的功能，同时还具有良好的芳烃异构化功能。

具体实施方式

本发明使用具有适宜的氧化硅/氧化铝摩尔比的ZSM-11沸石为活性组分制备催化剂，使得催化剂在催化C₈~C₁₀芳烃异构化的同时，使原料中苯环上含C₂⁺烷基取代基的芳烃的C₂⁺烷基脱除，转化成利用价值高的产品。所述的C₂⁺烷基为碳数等于和大于2的烷基，如乙基或丙基。