[发明专利]一种高含蜡原料加氢异构化催化剂及制备和应用

说明书

本发明涉及一种用于高含蜡原料加氢异构化的催化剂制备方法。其具体制备步骤如下：首先将焙烧后的SAPO‑31分子筛与无定形氧化物的前驱体混合、挤条、成型及焙烧制成载体前驱体；用载体前驱体吸附液态烃，然后在惰性气氛中进行升温处理得到分子筛孔道被部分堵塞的载体；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。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费托合成蜡加氢异构化反应中具有更好的催化活性和目标产物选择性。

技术领域

本发明属于分子筛催化剂领域，具体涉及一种基于SAPO-31分子筛的高含蜡原料加氢异构化催化剂及其制备方法。

背景技术

费托合成(Fischer-Tropsch synthesis)简称为FT反应，是以合成气(CO和H₂)为原料在催化剂(如铁系、钴系等)和适当反应条件下合成以石蜡烃为主的液体燃料的工艺过程。传统的费托合成特点是馏程分布宽，重质烷烃(蜡)含量高，且均为直链烃。该类重质烷烃凝固点高，并不适合于作为柴油或润滑油直接使用，因此，必须对其降凝。正构烷烃降凝的最主要手段是临氢异构化和裂化，使长链正构烷烃在双功能催化剂上转化为凝固点低的异构烷烃或小分子烷烃。

双功能固体催化剂由加氢-脱氢组分和酸性载体两部分组成。加氢-脱氢组分可以分为两类，包括：1、单金属或多金属复合体系，如Pt、Pd、Rh、Ir和Ni等；2、过渡金属硫化物体系，如Ni-Co、Ni-W、Ni-Mo等硫化物。酸性载体则可分为以下三类：1、无定型单金属氧化物或复合氧化物，如经卤化物处理的Al₂O₃、SiO₂/Al₂O₃、超强酸ZrO₂/SO₄^2-、WO₃/ZrO₂等；2、硅铝分子筛系列，如Y、Beta、ZSM-5、ZSM-22等；3、磷酸铝分子筛系列，如SAPO-5、SAPO-11、SAPO-31及SAPO-41等。与无定型氧化物和超强酸相比，分子筛在择型选择性、稳定性、抗毒化以及抗积碳能力方面均显示出优异的性能。因此，基于分子筛为载体的异构化催化剂得到广泛应用。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。

SAPO-31分子筛是一种人工合成的硅磷酸铝分子筛，属于ATO拓扑结构，具有一维十二元环孔道结构，孔口尺寸为其可采用不同的模板剂合成。在SAPO-31作用于长链烷烃加氢异构化的过程中，催化剂的性能由SAPO-31的十元环一维直孔道和其酸性共同决定。直链烷烃加氢异构反应中的碳正离子生成以及异构化过程均在酸性位上进行，太弱的酸性位上异构化活性差，太强的酸性位则易导致裂化选择性偏高；直链烷烃加氢异构化的进行主要在分子筛微孔孔口，分子筛微孔孔道过深，直链烷烃完全或大部分插入微孔孔道的几率增加，脱附受阻，使插入端裂化的几率增加，从而易于生成小分子烃类，使目标产物选择性和收率降低。

理想的费托合成蜡加氢异构化催化剂需具有适宜的酸性和微孔分布。通过一定手段实现对SAPO-31分子筛载体酸性和孔道深度的调控对于制备具有高活性、高异构化选择性/收率的费托合成蜡加氢异构化催化剂十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高含蜡原料加氢异构化催化剂。

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，本发明提供的催化剂由第VIII族贵金属中的Pt、Pd、Ir中的一种或两种金属、孔道内含有有机物或积碳的SAPO-31分子筛和无定形氧化物组成。

所述的催化剂，其中，SAPO-31分子筛孔道内有机物和积碳的总含量为0.5-5wt％；