[发明专利]一种负载型三金属催化剂及其制备方法和催化环烷烃氢解开环方法

说明书

本发明公开了一种负载型三金属催化剂及其制备方法与应用和催化环烷烃氢解开环方法，所述催化剂包括载体和负载在该载体上的金属活性组分，其中，所述加氢活性金属组分包含铱、选自第VIII族非贵金属的第一金属组分M₁和选自第VIB和/或VIIB族的第二金属组分M₂，且该催化剂满足(M₂/M₁)_XPS/(M₂/M₁)_XRF＝2.0‑20.0，其中，(M₂/M₁)_XPS是以X射线光电子能谱表征的催化剂第二金属组分与第一金属组分以金属元素计的重量比，(M₂/M₁)_XRF是以X射线荧光光谱表征的催化剂第二金属组分与第一金属组分以金属元素计的重量比。与现有技术制备的相同金属含量的催化剂相比，本发明的负载型三金属催化剂具有明显更高的催化环烷烃氢解开环活性和选择性，对柴油十六烷值具有更大的提高幅度。

技术领域

本发明涉及一种负载型三金属催化剂及其制备方法和使用该催化剂催化环烷烃氢解开环方法。

背景技术

随着世界经济的发展，柴油需求量日益增加。单靠直馏柴油不可能满足这一需求，这就需要调入二次加工柴油，如催化裂化柴油和焦化柴油。而二次加工柴油中含有大量的硫、氮和芳烃，目前硫和氮可以用传统的硫化物催化剂进行脱除，技术难点是芳烃的转化。柴油中高的芳烃含量不仅会降低油品质量，而且会增加柴油燃烧废气中的颗粒排放物。通常正构或短侧链烷烃的十六烷值最高，带有长侧链环烷烃及芳烃的十六烷值较高，而带有短侧链或无侧链环烷烃及芳烃的十六烷值最低。因此芳烃加氢饱和过程对提高柴油的十六烷值是有限的，而开环反应则有希望提高柴油的十六烷值。随着有关清洁能源的环境法规越来越苛刻，柴油燃料的脱芳改质成为研究的重点。因此，实现环烷烃的高选择性开环反应对于提高柴油品质有重要意义。

环烷烃开环反应可以通过以下三个机理进行：自由基反应机理、正碳离子机理和氢解机理(Journal of Catalysis,2002,210,137-148)。相比而言，金属催化的氢解机理对环烷烃选择开环反应具有较高的活性和选择性，主要是因为环烷烃分子的环内张力导致开环反应比断侧链反应容易进行。WO/2002/007881公开了一种用于环烷烃开环的催化剂和工艺，开环反应是通过使用氧化铝和酸性硅铝分子筛的复合载体负载的铱催化剂来实现的。而且，催化剂暴露于250℃氧气氛下焙烧再生，其开环活性不显著失活。CN200480043382.0公开了一种催化剂和使用该催化剂将环烷烃开环的方法。该催化剂包含第VIII族金属组分、分子筛、难熔无机氧化物和非必要的改性剂组分。分子筛包括MAPSO、SAPO、UZM-8和UZM-15，第VIII族金属包括铂、钯和铑，而无机氧化物优选氧化铝。CN200910013536.6公开了一种环烷烃加氢转化催化剂及其制备方法和应用。催化剂包括载体和活性金属Pt，载体由氢型Y-Beta复合分子筛和无机耐熔氧化物组成，催化剂载体中氢型Y-Beta复合分子筛含量为10wt％～90wt％，催化剂中活性金属Pt的含量为0.05％～0.6％。催化剂采用浸渍法制备，得到的催化剂可以用于各种含环烷烃原料的加氢转化。CN201110102568.0公开了一种芳烃选择性开环反应工艺，反应在两个串联的反应器中进行；物料进入第一反应器进行深度脱硫和脱氮反应，经过H₂S和NH₃分离装置脱硫和氮，当物料中的S含量低于50ppm，N含量低于10ppm后，物料进入第二反应器进行选择性开环反应，该反应器有两个反应床层，在第一个反应床层进行加氢饱和异构化反应，第二个反应床层进行选择性开环反应；第一反应器选用金属硫化物催化剂；第二反应器的第一个床层装填贵金属/分子筛-氧化铝催化剂。

但是，上述公开的催化剂的环烷烃氢解开环活性和选择性仍有很大改善和提高的余地。

发明内容