[发明专利]烃转化催化剂的制备

说明书

本申请要求2012年12月27日提交的美国临时申请号61/746,203的权益，其通过引用并入本文。

本发明涉及用于制备基于二氧化硅-氧化铝组合物的烃转化催化剂的方法，该组合物含有30至70重量％的二氧化硅和70至30重量％的氧化铝。

在本领域，用于制备二氧化硅-氧化铝组合物的方法是熟知的。特别期望的方法是所谓的pH摆动(swing)制备，其允许无定型二氧化硅-氧化铝在单个容器中通过改变反应混合物的pH并由此沉淀二氧化硅和氧化铝来制备。pH摆动制备方法的缺点是获得的二氧化硅-氧化铝的表面积常常比较低，即远低于300m²/克。这样较低的表面积常常导致较低的活性，其还具有其他的缺点，它限制了可引入的金属的含量。

用于制备无定型二氧化硅氧化铝的pH摆动方法被描述于WO-A-2009/029580中。获得的无定型二氧化硅氧化铝被描述为具有225至325m²/克的表面积。WO-A-2009/029579给出了关于获得的组合物的更多信息，其描述获得的组合物中孔径大于350埃的孔具有大于51％、更特别地大于54％的孔体积。上限为小于90％，或小于80％或甚至小于70％。

本发明的目的是制备具有高表面积而且还具有出色的高孔隙度的二氧化硅-氧化铝(通过WO-A-2009/029580的方法制备)的二氧化硅-氧化铝组合物。

本发明的方法目前涉及用于制备烃转化催化剂的方法，该方法包括：

(a)制备含有硫酸铝并且具有从1.0至6.5范围内的pH的水性混合物；

(b)添加碱金属铝酸盐至在步骤(a)中获得的混合物以提高混合物的pH至从7.1至12的范围内；

(c)添加硫酸铝至在步骤(b)中获得的混合物以降低混合物的pH至从1.5至6.5的范围内；

(d)添加碱金属硅酸盐至在步骤(c)中获得的混合物以提高混合物的pH至从6.5至11的范围内，

其中该制备方法的最后步骤是

(v)添加硫酸铝至在包括步骤(a)-(d)的方法中获得的混合物以降低混合物的pH至从2至8的范围内；

(w)添加碱金属硅酸盐至在步骤(v)中获得的混合物以提高混合物的pH，

(x)向步骤(w)中获得的混合物添加(i)碱金属铝酸盐以改变混合物的pH至从7.8至12，以及(ii)硫酸铝以改变混合物的pH至从1.5至7.7的范围内，其中步骤(i)可以在步骤(ii)之前或之后，

(y)用具有从7.5至12的pH的碱性溶液处理在步骤(x)中获得的混合物，并且

(z)从在步骤(y)中获得的混合物回收沉淀固体以获得具有从30至70重量％的二氧化硅和从70至30重量％的氧化铝的二氧化硅-氧化铝组合物，

并且随后使获得的二氧化硅-氧化铝组合物成型并将成型的二氧化硅-氧化铝组合物与一种或多种金属或金属化合物复合以获得烃转化催化剂，所述金属选自VIB族或VIII族金属。

另一种方法还包括(e)添加硫酸铝至在步骤(d)中获得的混合物以降低混合物的pH至从1.5至7.0的范围内和(f)添加碱金属铝酸盐至在步骤(e)中获得的混合物以提高混合物的pH至从7.5至12的范围内。

不希望受任何理论束缚，可以认为根据本发明制备的二氧化硅-氧化铝的改善的表面积是由于如下事实：沉淀方法的最后步骤包括添加硫酸铝，然后硅酸盐，然后添加铝酸盐和硫酸铝，其中最后两个化合物可以以任何顺序添加。

此外，还发现通过本发明获得的二氧化硅氧化铝在颗粒的外面含有相对大的百分含量的氧化铝，这可以有益于基本金属的沉积，也可以改善获得的二氧化硅氧化铝的可挤压性。还发现在外面的氧化铝相对均匀地分布并且是四面体配位的铝，其预期产生比五配位或八面体配位的铝具有更高强度的酸性位点。

本发明的方法本身的优点是它相当的简单和经济。

应用于本发明的碱金属硅酸盐和碱金属铝酸盐可以包含任何碱金属。优选的碱金属是钾和钠。钠是最优选的用于硅酸盐和铝酸盐的碱金属。

本发明的方法包括制备水和硫酸铝的混合物，然后添加铝酸盐提高混合物的pH，添加硫酸铝减少混合物的pH，添加硅酸盐提高混合物的pH，任选地重复硫酸铝和铝酸盐的顺序添加，并且通过添加硫酸铝，然后是硅酸盐，再添加铝酸盐和硫酸铝完成制备方法，其中后面的化合物可以以任一顺序添加。