[发明专利]一种烷烃临氢异构化催化剂及制备和应用

说明书

本发明公开了一种烷烃临氢异构化催化剂的制备方法及其应用。其具体步骤如下：首先将聚合物的单体分子填充在分子筛孔道中，然后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。通过单体分子的选择以及处理条件的控制，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

烷烃加氢异构化是炼制过程中的重要反应之一，主要应用于生产优质燃料油和高档润滑油。其中，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中间馏分(喷气燃料和柴油)以及润滑油的低温流动性能。应用于正构烷烃异构化过程的催化剂是一种典型的双功能催化剂，其主要成分是金属组分和酸性载体。金属组分主要提供加氢/脱氢性能，常见的金属组分为Pt、Pd、Ir等第VIII族元素中的一种或几种；酸性载体提供异构化/裂化性能，同时载体独特的孔道结构提供择形功能，常见的酸性载体主要为分子筛，如Y、BETA、ZSM-5、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-11等硅酸铝类分子筛和SAPO-5、SAPO-11、SAPO-31、SAPO-41等磷酸硅铝分子筛。

以分子筛为载体制备的双功能催化剂，其烷烃异构化性能受金属位、酸性质、孔道三者的共同影响。金属位的加氢(脱氢)活性的提高可以通过选择合适的金属种类和提高金属的负载量、分散度进行，实现的方式较为容易，选择具有合适酸性质和孔道结构的分子筛载体则相对复杂。合适的酸性质可以减少裂化反应的几率，同时特殊的孔道结构和尺寸可以对烷基正碳离子中间体异构化支链重排反应进行择形限制，使体积较大、裂化较快的双支链与三支链产物难以形成。例如，在长链烷烃异构化反应中表现出较高异构化选择性的载体主要是具有一维十元环孔道的硅铝分子筛(ZSM-22，ZSM-23等)和磷酸铝分子筛(SAPO-11,SAPO-41等)。US5135638、5833837、6702937等报道了利用临氢异构化催化剂生产润滑油的方法，其中使用较多的是SAPO系列分子筛，主要原因是其具有适宜的酸性中心强度以及特殊的孔道结构。

特殊的孔道结构起到择形作用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聚合物炭化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。