[发明专利]一种活性金属高分散加氢异构催化剂的制备方法

说明书

本发明属于功能催化剂制备技术领域，尤其涉及一种活性金属高分散加氢异构催化剂的制备方法。首先在含有阳离子表面活性剂的Pt金属盐水溶液中，采用水合肼还原法制备粒径均一的Pt纳米粒子；再将分子筛浸渍于所制备含Pt纳米粒子的水溶液中充分吸附后，洗涤，干燥，焙烧得到加氢异构化催化剂。该方法简单，易操作，所制备催化剂中活性金属具有高的分散度且金属粒径可控制在2.0‑4.0 nm，制备得到的加氢异构催化剂活性高，对于长链异构烷烃的选择性和收率优异。

技术领域

本发明属于功能催化剂制备技术领域，尤其涉及一种活性金属高分散加氢异构催化剂的制备方法。

背景技术

现有技术中双功能催化剂中的金属分散度往往较差，将严重影响催化剂的转化率和异构化选择性。采用合理的制备方法获得拥有高分散高活性金属粒子的催化剂，是长链烷烃加氢异构化催化剂开发中的研究重点。

长链烷烃加氢异构化反应采用双功能催化剂，该催化剂具有金属活性组分和酸性载体，活性金属起到脱氢/加氢的作用，而酸性载体为异构化提供适合的酸性位，比表面以及适宜的孔道结构。在临氢气条件下，双功能催化剂上将长链烷烃异构化为异构烷烃机理一般认为是：1)正构烷烃首先在活性金属位吸附并脱氢生成烯烃；2)烯烃从金属中心转移到酸性中心并获得一个质子生成正碳离子，然后进行骨架异构成烯烃或裂化为一个新的正碳离子和一个小分子烯烃；3)烯烃迁移到金属中心加氢并脱附。双功能催化剂所包含的金属-酸性-择形三因素会综合影响催化剂的性能。

加氢异构化反应机理表明金属活性对于催化剂活性及产物选择性有重要的作用，即高活性的金属使烷烃脱氢所得的烯烃的浓度增加，同时异构得到的烯烃能迅速加氢饱和成烷烃，减少二次裂化反应。从而使得烷烃分子加氢异构化起主导作用，产品将以与原料分子碳数相同的异构烷烃为主。

CN 105688979B报道一种利用乙二醇还原制备Pt纳米粒子，而后再采用溶胶凝胶法制备加氢异构化催化剂的方法，所得催化剂中金属活性组分的分散性良好，且具有好的转化率和异构化选择性。但是催化剂制备过程步骤较多，较繁琐，不易控制催化剂重现性。

US 4859311报道了一种制备活性金属Pt合理分散的加氢异构化催化剂的方法。在分子筛合成时加入活性金属盐Pt(NH₃)₄(NO₃)₂，先制备纯分子筛负载活性金属催化剂，之后再加入粘结剂挤条成型。所得催化剂在加氢异构降凝反应中可提高异构产物收率。但催化剂活性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高分散金属负载型加氢异构催化剂的制备方法，尤其强调改善催化剂中活性金属的分散度，从而提高加氢异构催化剂的活性及异构产物收率。本发明是在氨水条件下水合肼还原制备小粒径且均一的活性金属粒子，而后负载于分子筛制备加氢异构催化剂。该方法简单，易操作，所制备催化剂中活性金属具有高的分散度且金属粒径可控制在2.0-4.0nm。本发明中所报道加氢异构催化剂活性高，对于长链异构烷烃的选择性和收率优异。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

为达到目的一，本发明的技术方案如下：

一种高分散金属负载型加氢异构催化剂的制备方法，步骤如下：

(1)Pt纳米粒子的制备：将负载金属前驱体(Pt前驱体)，与阳离子表面活性剂的水溶液混合后进行超声分散，而后搅拌至透明，得到Pt-活性剂水溶液；用氨水调节Pt-活性剂水溶液的pH至11～13，搅拌30分钟，室温条件下加入水合肼溶液迅速还原，得到Pt纳米粒子；

(2)加氢异构化催化剂的制备：将分子筛加入到上述制备的含Pt粒子的活性剂溶液中，搅拌4小时，过滤洗涤，干燥，空气中焙烧后，得到所述加氢异构化催化剂。