[发明专利]具有改进活性和稳定性的酸性芳构化催化剂

说明书

本文公开了产生含有过渡金属和结合型沸石基质的负载型催化剂的方法。这些方法利用将结合型沸石基质用过渡金属、氟和高载量氯浸渍的步骤。得到的高含氯量负载型催化剂在芳构化反应中具有改善的催化剂活性。

相关申请的引用

本申请提交日期是2017年9月7日，要求于2016年9月8日提交的美国临时专利申请编号62/384,746的优先权益，所述申请的公开内容通过引用方式完整并入本文。

发明领域

本公开内容涉及产生负载型催化剂的方法，更具体而言涉及使用其中存在高氯载量的催化剂浸渍步骤，产生含有过渡金属和结合型沸石基质的负载型芳构化催化剂。

发明背景

非芳香烃类催化转化为芳族化合物(经常称为芳构化或重整)是一项可以用于产生苯、甲苯、二甲苯等的重要工业过程。芳构化或重整过程经常在一个反应器系统中实施，所述反应器系统可以含有一个或多个含有过渡金属基催化剂的反应器。这些催化剂可以增加对所需芳族化合物的选择性和/或产率。随着时间推移，这些催化剂也缓慢丧失其活性，通常表现为失去对所需芳族化合物的选择性和/或转化率降低。

将有益的是具有改进芳构化的催化剂，所述催化剂提供高催化活性和选择性、低结垢率和经历长期生产运行的稳定性。因此，本公开主要涉及这些目的。

发明概述

本文中公开及描述了可用于芳构化过程的负载型催化剂。在一方面，这些催化剂可以包含结合型沸石基质，基于负载型催化剂的总重量，大约0.3wt.％至大约3wt.％的过渡金属、大约1.8wt.％至大约4wt.％的氯、大约0.4wt.％至大约1.5wt.％的氟。通常，这些负载型催化剂的特征在于“程序升温还原”曲线上的峰值还原温度处于大约580°F至大约800°F范围内。

本文中还公开并描述了产生负载型催化剂的方法。这种产生负载型催化剂的方法可以包括(a)用过渡金属前体、氯前体和氟前体浸渍结合型沸石基质以形成浸渍的沸石基质；(b)干燥并随后煅烧浸渍的沸石基质以产生负载型催化剂。基于负载型催化剂的总重量，负载型催化剂通常包含大约0.3wt.％至大约3wt.％的过渡金属、大约1.8wt.％至大约4wt.％的氯、大约0.4wt.％至大约1.5wt.的氟。负载型催化剂的特征在于“程序升温还原”曲线上的峰值还原温度处于大约580°F至大约800°F范围内。

通过本文中提供的方法产生的负载型催化剂可以用于芳构化过程，以从非芳香烃类产生芳族化合物。这类催化剂可以具有以下意料之外的组合：催化剂活性挺高和结垢率降低，同时保持出色的(例如，对苯和甲苯的)选择性。

前文概述和后续详述均提供示例并且仅起到解释作用。因此，前文概述和后续详述不应当认定为有限制性。而且，除本文中所述的那些之外，还可以提供其他特征或变例。例如，某些方面可以涉及详述中描述的各种特征组合和子组合。

附图简述

图1展示了说明实施例1的负载型催化剂中F量和Cl量(单位wt.％)的曲线。

图2展示实施例1负载型催化剂的表面面积对负载型催化剂中Cl量(单位wt.％)的曲线。

图3展示实施例1负载型催化剂的铂分散度对负载型催化剂中Cl量(单位wt.％)的曲线。

图4展示了说明实施例1的负载型催化剂中N量和Cl量(单位wt.％)的曲线。

图5展示了实施例2负载型催化剂的摩尔芳族物质选择性和摩尔苯+甲苯选择性的曲线。

图6展示了实施例3负载型催化剂的产率修正温度对反应时间的曲线。

图7展示了实施例4负载型催化剂的“程序升温还原”曲线。

图8展示了实施例5负载型催化剂的产率修正温度和氢纯度对反应时间的曲线。