[发明专利]一种异构化催化剂及制备和应用

说明书

本发明公开了一种异构化催化剂的制备方法及其应用。其具体步骤如下：首先将烃类化合物填充在分子筛孔道中，然后进行升温处理得到分子筛孔道被堵塞的分子筛载体，在载体上负载金属活性组分，经过干燥还原后得到目标催化剂。通过控制处理条件，使部分有机物转变成含碳物质堵塞分子筛的孔道，从而实现对分子筛孔容和孔道深度的调控。与现有技术制得的催化剂相比，采用本发明方法制备的催化剂在正构烷烃异构化反应中具有更高的异构化选择性和异构化收率。

技术领域

本发明涉及一种临氢异构化催化剂。

本发明涉及上述催化剂的制备方法。

本发明涉及上述催化剂在正构烷烃异构化反应中的应用。

技术背景

烷烃异构化反应在油品的品质提升过程中具有十分重要的作用。轻质烷烃的加氢异构化可生产出高辛烷值的汽油调和组分，而长链烷烃加氢异构化主要用于改善航煤、柴油以及润滑油的低温流动性能。以分子筛为载体的烷烃异构催化剂是一种双功能催化剂，金属位主要提供加氢/脱氢性能，分子筛载体的酸性位提供异构化/裂化性能，同时分子筛的孔道提供择形功能。因此，催化剂对烷烃异构化过程中的高选择性主要来源于酸性位和金属位的平衡，以及分子筛载体合适的孔道结构。US5882505、2004138051、2005077209，CN1792451、1788844、101245260等专利文献都详细描述了以分子筛为载体的烷烃异构化催化剂的制备方法。

分子筛独特的孔道结构使其具有特殊的择形功能，一般有反应物择形，产物择形，中间态择形和孔口择形四种类型。产物择形主要是指在原料中，只有能够进入载体孔道并与孔道内的活性中心接触，参与反应的分子才能作为反应物，而大于分子筛孔径的分子将被排斥在孔道之外，不参与反应。产物择形主要是指在孔道内生成的产物的尺寸小于分子筛孔径则可以扩散出来，而对于尺寸大于孔径的产物则不能扩散出来。过渡态择形是指当反应物及产物分子能在孔道内扩散，但生成最终产物所需的过渡态较大而分子筛孔道内的有效空间无法提供，则在分子筛孔道内不能形成该过渡态，导致该反应不能进行。孔口择形主要是指反应物分子并没有完全进入分子筛的孔道，反应发生在吸附于孔口和分子筛外表面的分子上。因此，分子筛的孔道结构对反应进程具有重要的影响。如在长链烷烃异构化反应中，由于具有三维十二元环孔道结构的Y分子筛的孔道尺寸较大，对整个反应未起到有效择形的作用，反应容易生成多支链异构体，进而发生裂化，异构体收率较差；而在具有一维十元环孔道结构的ZSM-22分子筛上，狭窄的孔口尺寸对烷基正碳离子中间体异构化支链重排反应进行限制，使体积较大、裂化较快的双支链与三支链产物难以形成，具有较高的异构体收率。

孔道结构会影响反应进程的同时也会带来反应物分子或产物分子的传质问题。分子进入分子筛内孔后，当反应物或产物分子与分子筛孔口直径接近时，由于受到内孔壁场的作用及各种能垒的阻碍，分子在晶内的扩散将会受到限制。分子筛孔径或扩散分子直径的微小变化，都会导致扩散系数的显著改变。如何利用分子筛的孔道结构发挥择形作用，同时减小分子筛孔道对分子扩散的限制是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种临氢异构化催化剂。

本发明的又一目的在于提供上述催化剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供的临氢异构化催化剂是由孔道被部分堵塞的分子筛载体与第VIII族贵金属组成，其中贵金属的含量为0.05-5.0wt.％，优选的贵金属含量为0.1-2.0wt.％，最佳的贵金属含量为0.1-1.0wt.％。

其中第VIII族贵金属由Pt、Pd、Ir中的一种或几种构成，优选的是Pt和Pd。