[发明专利]用磷和镱掺杂的多金属催化剂

说明书

本发明涉及一种催化剂，其包含载体、至少一种贵金属M、锡、磷和镱，其中磷元素的含量大于或等于0.2重量％且小于0.4重量％，以及镱的含量小于或等于1重量％，相对于催化剂的质量计。本发明还涉及用于制备该催化剂的方法及其在重整中的用途。

本发明涉及烃转化领域，更具体地涉及在催化剂存在下使烃基原料重整以生产汽油馏分和芳族化合物。更具体地，本发明涉及基于至少一种贵金属、锡、磷和镱的改进的催化剂，其制备方法及其在重整方法中的用途。

催化重整方法可以显著提高源自原油的直接蒸馏和/或源自其它精制方法(例如催化裂化或热裂化)的汽油馏分的辛烷值。催化重整方法是精炼厂非常广泛使用的方法，以使通过蒸馏得到的重汽油升级。在该方法期间，重汽油原料的每个分子中大约含有5至12个碳原子的烃(特别地链烷烃和环烷烃)被转化为芳烃和支链烷烃。该转化是在高温(平均在480至520℃的范围内)，低压至中压(0.2至2.5MPa)和催化剂存在下获得的。催化重整产生重整产物(其可以显著提高石油馏分的辛烷值)和氢气。重整产物主要由C5+化合物(含有至少5个碳原子的化合物)形成。

重整催化剂是多金属催化剂。重整催化剂主要有两类，它们具有不同的性质：在CCR(连续催化重整)工艺中，通常以珠粒形式在移动床反应器中使用的铂-锡催化剂，以及通常以挤出形式在固定床上使用的铂-铼催化剂。

对于这两种类型的催化剂，许多专利描述了添加促进剂以改善它们在烃基原料的重整方面的性能。

关于掺杂镧系元素，尤其铈，US2814599描述了向基于铂或钯的催化剂中添加促进剂，例如镓，铟，钪，钇，镧，铊或锕。US2013/0015103描述了具有Ce的催化剂(PtSnCe)。US2013/0256194描述了与非常低含量的碱性化合物的组合的相同类型的催化剂。EP1390140描述了掺杂有Ce和/或Eu的催化剂。CN103372454和US6239063描述了在同一催化剂上除Ce之外还包括其它镧系元素的催化剂。

此外，众所周知，磷用于提高严格包含大于4个碳原子(C5+)的烃基化合物，特别地芳族产物的产率。这种性质在专利US2890167，US3706815，US4367137，US4416804，US4426279和US4463104中被要求保护。

US2012/122665描述了一种催化剂，其包含铂，锡，磷和至少一种选自镓，铟，铊，砷，锑和铋的促进剂。

EP1656991描述了一种催化剂，该催化剂包含Pt/Sn比小于0.9的铂和锡，以及任选地包含单独的或作为混合物的选自锗，镓，铈，镧，铕，铟，磷，镍，铁，钨，钼，锌和镉的另一种元素，其元素含量为相对于催化剂的质量为0.1重量％至10重量％，但是，没有使促进剂与任何特别作用相联系。

在US2007/0215523中还描述了添加小于0.4重量％的稀释量的磷，通过它在催化重整方法中使用时允许更好的比表面积保留和氯保留来稳定载体。所述文献公开了基于铂和磷的催化剂，其任选地包含单独的或作为混合物的选自锡，铼，锗，铅，铟，镓，铱，镧，铈，硼，钴，镍和铁的另一种元素，其元素含量为相对于催化剂的质量的0.01重量％至5重量％。

FR3309082描述了一种催化剂，其包含载体、至少一种贵金属M、锡、磷和至少一种镧系元素，其中磷元素的含量为0.4重量％至1重量％，和一种或多种镧系元素的含量小于1重量％，相对于催化剂的质量计。相对于催化剂的质量，0.4重量％至1重量％含量的磷和低于1重量％的量的至少一种镧系元素的同时存在显示出令人惊讶的协同作用，特别地对于催化剂的基本功能，即选择性和稳定性，而不会损害活性。

术语“选择性”是指在给定活性水平下(通常在给定辛烷值水平下)以相对于流出物的质量百分比表示的C5+化合物的收率。

活性通常被表征为在严苛水平时的C5+化合物的给定辛烷值，或者相反，通过以达到给定辛烷值(也称为RON或研究辛烷值)所需的温度进行表示。