[发明专利]用于异构化链烷烃C4-C7的方法

说明书

本发明涉及用于异构化链烷烃C₄-C₇以生产高辛烷值汽油组分的方法并且可以在炼油和石油化学工业中使用。

本质：链烷烃C₄-C₇在氢气氛中在100℃至250℃的温度以及1.0MPa至5.0MPa的压力、（0.1-5）:1的H₂:烃的摩尔比、0.5h^-1至6.0h^-1的进料空速下以及在异构化物稳定化下和/或分馏同时回收单独的烃或高辛烷值馏分下在具有在8nm至24nm内的平均孔径的多孔氧化锆催化剂上被异构化。

在技术内容方面最接近本发明的方法是美国专利第6495733B01J27/053号Superacid catalyst for hydroisomerization of n-paraffins（用于正链烷烃的加氢异构化的超强酸催化剂）。根据该发明，不小于70%的孔具有1nm至4nm的直径的多孔氧化锆催化剂，被用于正链烷烃的异构化。

该异构化方法的缺点是低的工艺稳定性以及在再生之后催化剂活性的不完全的可恢复性。因此，当根据美国专利第6495733号使用其中75%的孔具有从1nm到4nm直径的催化剂，在150℃的温度、3.0MPa的压力、3h^-1的进料空速以及2:1的氢气:原料摩尔比下进行C₅-C₆链烷烃异构化工艺时，在C₅-C₆异构化中的催化剂活性在200小时后减少10%。

如下进行用于轻质链烷烃的异构化的方法。

用正丁烷、C₅-C₆馏分或C₇馏分作为原料。

在表1中给出了原料组成。

将原料与氢气或含氢气体（HBG）混合，加热到100℃至250℃的温度、1.0MPa至5.0MPa的压力、（0.1-5）:1的H₂:烃的摩尔比和0.5h^-1至6.0h^-1的进料空速，且供入到填充有具有从8nm至24nm的平均孔径的多孔催化剂的反应器中，该多孔催化剂包含在由硫酸化的和/或钨酸化的锆氧化物、铝氧化物、钛氧化物、锰氧化物及铁氧化物组成的载体上的0.1-3重量%的氢化组分。

通过使用具有涂覆的OV-1相的毛细管柱的气液色谱法分析反应产物。

确定异构化度（isomerization depth）：

—在正丁烷的异构化期间，以正丁烷转化率为基础，%；

—在C₅-C₆馏分的异构化期间，以在所有C₆H₁₄异构体的量中的最多支链异构体2,2-二甲基丁烷的浓度为基础；

—在C₇馏分的异构化期间，以在所有C₇H₁₆异构体的量中的双取代及三取代的C₇异构体的浓度为基础；

所提出的方法提供无支链的链烷烃C₄-C₇在整个服务周期中及其再生之后的稳定异构化度。

硫酸化的或钨酸化的二氧化锆与氧化铝、二氧化钛、氧化锰以及氧化铁的组合被用作用于链烷烃C₄-C₇的异构化的催化剂载体。氢化组分选自铂、钯、镍、镓或锌金属。

通过混合组分，随后挤压、干燥及在500℃至800℃下煅烧来制备用于正链烷烃异构化的催化剂的载体。通过用包含氢化组分的溶液浸渍载体并且随后干燥以及在400℃至550℃下在空气流中煅烧来制备催化剂。通过BET方法确定所生成的催化剂的孔的平均直径。

工艺效率取决于在操作期间以及在催化剂再生之后的恒定异构化度的维持。

焦炭在操作期间被沉积在催化剂表面。随着表面沉积物增加，一些活性位点变得使烃源难以接近，这导致了异构化度的减小。通过再生来恢复催化剂活性，再生是在含有1-10vol.%氧气的氮气流中高温处理催化剂。

具有8nm至24nm半径的纳米孔的存在是在操作中以及氧化再生后维持恒定异构化度的先决条件。具有较小孔（在8nm以下）的催化剂的使用导致在操作过程中异构化度的减小并且其在氧化再生后被不完全地恢复。具有较大孔（在24nm以上）的催化剂的使用导致异构化度的减小。

实施例1