[发明专利]芳烃降烯烃催化剂及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种芳烃降烯烃催化剂，可以用于替代工业白土，解决其寿命短，更换频繁，劳动强度大，环境污染严重的问题。

技术背景

芳烃是石化工业的基本原料，它主要来自于芳烃联合装置。经过催化重整反应后的芳烃产品均含有一定量的烯烃杂质。烯烃性质活跃，不但容易聚合形成胶质，而且还可能与其它组分发生反应，生成非理想组分，从而对芳烃产品的质量产生较大影响。

另一方面，某些石油化工工艺过程如二甲苯吸附分离过程对烯烃特别敏感，即使烯烃杂质的含量只有百万分之几，也会对工艺过程产生非常不利的影响。为了得到合格的化工原料并保证后续工艺的顺利进行，在重整、芳烃抽提、异构化、甲苯歧化工序之后，均有精制工序以脱除微量烯烃杂质。

由于当前芳烃联合装置中所有的精制工序均采用白土作为精制剂，随着低压重整的推广，重整油中胶质含量增加，白土带来的困扰将更加严重，迫切需要能替代工业白土的高效脱烯烃催化剂及应用技术。

白土具有酸性中心，在高压液相、150～200℃条件下，具有一定的催化叠合能力和孔道吸附能力，能使重整油中含有的微量烯烃发生烃化、聚合等反应，生成高沸点化合物，然后被白土吸附，或者在后续分离流程中脱除。

用白土精制路线脱除重整油中的烯烃，对从苯到二甲苯的宽馏分中除去烯烃有较好的效果，但是由于白土活性低，寿命短，需要频繁更换，从而造成白土的使用量非常大，劳动强度也大，制约了装置“长稳优”操作。

开采白土会造成环境的永久性破坏。另外，失活后的含芳烃白土由于对人体健康非常不利，无法回收利用，只能通过填埋来处理，这就对环境造成了严重的二次污染。在环保意识不断加强的今天，这个问题越来越受到国家及民众的关注，生产企业迫切需要能解决这些问题的催化脱烯烃技术。

中国专利CN1618932介绍了一种在非临氢条件下催化精制重整芳烃油催化剂。该催化剂为非负载型固体酸催化剂，采用该催化剂处理重整芳烃油，在反应温度100～300℃，反应压力0.5～3.0MPa，空速0.5～40时^-1条件下，能脱除芳烃中的微量烯烃，然而尽管该催化剂能再生重复使用，但是其单程寿命仍然太短，在空速为15时^-1条件下考评18个小时后，其活性就降低到50％，因而工业应用受到很大限制。

采用脱烯烃催化剂替代工业白土是一个新的研究领域，目前在这方面的研究成果不多，所取得的技术成果有限，开发的催化剂活性低、寿命短，芳烃损失大，还不具备工业应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是针对白土精制脱烯烃方法中白土寿命短，更换频繁，劳动强度大，环境污染严重的问题，提供了一种新型芳烃降烯烃催化剂，具有抗积碳能力强，稳定性好，芳烃损失少的特点，单程寿命可以达到白土的10倍以上，总寿命达到白土的50倍以上，有效降低了劳动强度，减轻了环境污染，工业应用前景良好。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的催化剂的用途。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种芳烃降烯烃催化剂，以重量百分比计，包括以下组分：

a)0.05～15％镧系元素或其混合物；

b)0.05～20％选自Ca、Zn、Mg、Ti、P中的一种或几种元素的氧化物；

c)30～90％的分子筛，分子筛选自丝光沸石、Y沸石、ZSM-5分子筛、MCM-22分子筛、MCM-56分子筛，β分子筛中至少一种；

d)余量为选自氧化铝、二氧化硅的一种或其混合物。

上述技术方案中，介孔固体酸催化剂的所述的芳烃降烯烃催化剂平均孔径为5～30nm，比表面积为350～800cm2/g，孔容为0.35～1.0cm3/g；平均孔径优选范围为8-20nm，比表面积优选范围为450～700cm2/g，孔容优选范围为0.38～0.85cm3/g；孔径大于10nm的孔道提供的孔容占总孔容的60％以上；以重量百分比计，镧系元素或其混合物含量的优选范围为0.1～12％；选自Ca、Zn、Mg、Ti、P、Sn、Fe中的一种或几种元素的氧化物含量的优选范围为0.3-15％；一种或一种以上选自丝光沸石、Y沸石、ZSM-5分子筛、MCM-22分子筛、MCM-56分子筛，UZM-8、β分子筛中的分子筛含量的优选范围为50-85％；分子筛中，Na、K或其混合物以重量百分比计小于2.0％。