[发明专利]用于碳八芳烃中二甲苯异构化反应的多级孔分子筛催化剂的制备方法

说明书

一种用于碳八芳烃中二甲苯异构化反应的多级孔分子筛催化剂的制备方法，包括以下步骤：将氢型纳米沸石、聚丙烯酰胺、聚乳酸和氧化铝混合挤压成型后，干燥、焙烧，得到未经改性的分子筛催化剂；将得到的未经改性的分子筛催化剂浸渍于含有第一组金属元素的盐水溶液中，干燥、焙烧，得到含第一组金属元素的氧化物的分子筛催化剂；将得到的含第一组金属元素的氧化物的分子筛催化剂浸渍于含第二组金属元素的盐水溶液中，干燥、焙烧，得到含第二组金属元素的氧化物的分子筛催化剂；将得到的催化剂应用于碳八芳烃二甲苯异构化反应工艺中，解决了现有技术中二甲苯的损失率高、反应空速低、加氢裂解、歧化等副反应严重以及耗能高的问题。

技术领域

本发明涉及一种用于碳八芳烃中二甲苯异构化反应的多级孔分子筛催化剂的制备方法，尤其涉及一种应用于乙苯脱乙基型碳八芳烃生产对二甲苯工艺过程中二甲苯与邻二甲苯异构化反应的多级孔分子筛催化剂的制备方法。

背景技术

石油化工中间产品C8芳烃是石脑油重整、裂解的产物，包括间二甲苯，邻二甲苯和乙苯，乙苯含量可占到10％～30％。重整油的主要成分是一组通常称为苯，甲苯，二甲苯芳香烃(苯，甲苯，二甲苯也简称BTX)，并含有乙苯。在BTX中，最重要的成分是苯和二甲苯，二甲苯包括对二甲苯，间二甲苯，邻二甲苯。由于对二甲苯是生产聚酯，树脂，医药品，清洁剂等的重要原料，需求量大，是石化产业中重要的产品之一。一般的生产商会将苯、甲苯和二甲苯从重整油中分离出来，剩余下C8芳烃。然后将C8芳烃进入二甲苯异构化工艺，使间二甲苯，邻二甲苯通过催化反应转化为热力学平衡的二甲苯混合物，以形成对二甲苯的产物。二甲苯异构化就是将含贫对二甲苯PX的C8芳烃C8A，通过催化剂作用转化为接近平衡组成的C8A，结合PX分离工艺，通过循环操作逐步将邻二甲苯OX、间二甲苯MX和乙苯EB全部转化为对二甲苯PX，达到增产PX的目的。目前二甲苯异构化催化剂大多采用贵金属双功能催化剂，催化剂既有酸性功能，又有金属活性功能。酸性功能使OX、MX转化为PX；贵金属活性功能使EB通过催化加氢、脱氢反应转化为PX，且使饱和烃裂解(有助于除去杂质和减少结焦)等，但是，含贵金属催化剂价格高昂，同时，反应初期贵金属加氢活性太高，会使OX、MX和PX加氢转化为饱和烃，并进一步发生催化裂解转化C1～C4气态烃，而导致二甲苯的损失。

目前碳八芳烃二甲苯异构化催化剂按乙苯转化的技术途径，主要分为乙苯脱乙基(至苯)型反应工艺与乙苯转化(至二甲苯)型反应工艺二种应用技术领域；而对应用于乙苯脱乙基型反应工艺的碳八芳烃二甲苯异构化催化剂研究较少。

美国环球油品公司专利CN200480039671.3(用于C8烷基芳烃异构化的方法和催化剂)，公开了一种应用低二氧化硅ZSM-12型沸石的沸石催化剂体系将二甲苯异构化为对二甲苯的方法。所述催化剂包含1～90wt％的二氧化硅/氧化铝摩尔比为45或更小的ZSM-12沸石组分，0.1～2wt％的铂族组分，以及无机氧化物粘结剂组分,还含有金属如铼/钴/镍/镓锌/铀,还含卤素。该种催化剂能在C8环损失最小下将二甲苯异构化为对二甲苯，以及乙苯异构化为二甲苯，从而减少芳环损失副反应，改善了芳烃合成工艺的产率。但是，该贵金属催化剂价格高，且反应初期须添加卤化物做相应的减活处理，设备易于造成腐蚀。

埃克森美孚化学专利公司CN200480009963.2(乙苯和二甲苯的异构化方法)，公开了一种用于包括乙苯和二甲苯异构体混合物的原料的异构化方法，其中首先使原料与第一催化剂组合物在二甲苯异构化条件下接触，以制备与原料相比具有更高对二甲苯浓度的中间产物，然后使该中间产物与第二催化剂组合物在乙苯异构化条件下接触。第二催化剂组合物包括氢化-脱氢组分和具有10元环孔隙的分子筛，而且该第二催化剂组合物而可有效地将中间产物中的至少部分乙苯选择异构化为对二甲苯，对二甲苯浓度大于所述乙苯异构化条件下的对二甲苯平衡浓度。但是，催化剂须含有贵金属，导致价格高昂；同时，第二催化剂中贵金属加氢活性太高，会发生OX、MX和PX加氢转化为饱和烃副反应，而使二甲苯损失。