[发明专利]一种用负载金的分子筛催化剂转化正丁烯为异丁烯的方法

权利要求书

1.一种用负载金的沸石催化剂转化正丁烯为异丁烯的方法，其特征在于包括如下步骤：

a．对高硅沸石载体进行预处理

(1)对高硅沸石载体进行焙烧处理，焙烧温度选400~600℃，焙烧时间为3~8小时；高硅沸石的硅铝比大于10，沸石的晶粒度在5nm~30μm；

(2)铵交换处理：将焙烧过的沸石于20~80℃下用0.05～1.0mol/L硝酸铵、氯化铵或碳酸铵溶液进行离子交换处理，铵盐溶液与沸石液固体积比为3:1~10:1；交换时间为0.2～100小时，交换次数1~5次,控制Na⁺含量小于1.0%；然后用去离子水洗涤，再进行干燥和焙烧处理得到氢型沸石；干燥温度80~200℃，干燥时间1~100小时；焙烧温度400~600℃，焙烧时间3~8小时；

(3)酸扩孔处理：用HCl、HNO₃、H₂SO₄或柠檬酸的溶液对氢型沸石进行酸扩孔处理；然后用去离子水洗涤至中性，再干燥、焙烧得到载体；酸浓度为0.05~6mol/L，酸溶液与沸石的液固体积比3:1~10:1，酸扩孔处理时间为1~5小时，处理温度为20~80℃；干燥温度为50~200℃，干燥时间为3~20小时；焙烧温度为300~600℃，焙烧时间为1~4小时；

b.在负压条件下采用沉积沉淀法制备负载金催化剂

(1)用负压沉积沉淀法负载金：将经过预处理的氢型沸石载体进行负压脱气净化处理，处理温度为20～90℃，脱气时间为0.5～12小时，负压范围为-0.01～-0.1MPa；然后在搅拌下保持温度和负压状态，先用金前驱体溶液接触载体，然后再向混合物中加入沉淀剂通过负压沉积沉淀反应负载金，反应时间为5～100小时；

(2)对负载金的沉淀物进行后处理：包括固液分离，用去离子水洗涤至无Cl^-，固形物的干燥和焙烧；干燥温度80～200℃，干燥时间0.5～100小时；焙烧温度300~700℃；焙烧时间3~20小时；催化剂的焙烧选马弗炉或等离子体焙烧，焙烧气氛选氮气、氦气、氩气、空气或氧气；

c.在反应器上正丁烯异构化生产异丁烯

(1)在固定床反应器上进行正丁烯异构化生产异丁烯：催化剂采用常规挤条成型，反应温度为150~600℃，反应压力为0.3~3.0MPa，重量空速为0.5~20h^-1；

(2)在移动床反应器上进行正丁烯异构化生产异丁烯：催化剂采用常规耐磨小球，反应温度为150~600℃，反应压力为0.1~0.5MPa，重量空速为0.5~20h^-1；

(3)在流化床反应器上进行正丁烯异构化生产异丁烯：催化剂采用喷雾造粒成型，粒度范围为20-120微米；反应温度为150~600℃，反应压力为0.1~0.3MPa，剂烃比为0.5~5。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的高硅沸石是指ZSM-5、ZSM-8、ZSM-11、MCM-22、MCM-49、MCM-56、ITQ-2、ZSM-12、β-沸石、丝光沸石、TS-1或纯硅沸石。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的金前躯体为HAuCl₄，其中，HAuCl₄的浓度为5～50mmol/L，金前躯体溶液与载体的体积比为1:1～10:1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的沉淀剂为尿素，用沉淀剂调节溶液pH值为4～9。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于在负载金的催化剂上用浸渍法负载第二金属：负压脱气处理温度为20～90℃，脱气时间为0.5～2小时，负压范围为-0.01～-0.1MPa；然后在搅拌下保持温度和负压状态浸渍第二金属，第二金属为Zn、Fe、Mo、Ni、Ga、Co、Pt、Pd、Ag或Cu；第二金属用硝酸盐或盐酸盐引入，浓度为0.1～2mol/L，金前躯体溶液与载体的体积比为1:1～10:1，浸渍时间0.5~24小时；对负载第二金属的固形物进行后处理：包括固液分离，固形物的干燥和焙烧；干燥温度为50~200℃，干燥时间为3~20小时；焙烧温度选300~700℃；焙烧时间为3~20小时；催化剂的焙烧为马弗炉或等离子体焙烧，焙烧气氛选氮气、氦气、氩气、空气或氧气。