[发明专利]一种含杂原子MTT分子筛的催化剂的制备及应用

说明书

本发明属于分子筛催化剂领域，一种含杂原子MTT分子筛的催化剂的制备方法，将硅源、碱源、杂原子金属盐、模板剂、去离子水，混合搅拌均匀，在140～200℃恒温晶化5～60h，冷却至室温，将产物洗涤过滤，干燥，焙烧；用硝酸铵溶液离子交换焙烧后的产物，然后过滤、洗涤、干燥、焙烧制成氢型H‑ZSM‑23分子筛；将得到的氢型H‑ZSM‑23分子筛压片、破碎、过筛成型，浸渍、焙烧制成临氢异构化/裂化催化剂，即为含杂原子MTT分子筛的催化剂。本发明还涉及含杂原子MTT分子筛的催化剂的应用。

技术领域

本发明属于分子筛催化剂领域，具体涉及一种含Fe、Ga中一种或两种种杂原子ZSM-23分子筛的临氢异构化/裂化催化剂的制备方法。

背景技术

ZSM-23分子筛属于微孔分子筛(<2.0nm)，具有MTT扑构结构．具有泪珠状十元环窗口的一维孔道。属于高硅分子筛。该结构的分子筛最早于20世纪70年代由C.J.Plank等首先合成。ZSM-23分子筛由于具有独特的孔道结构以及较强的表面酸特性，所以在许多催化反应中表现出了很高的催化活性和选择性。

目前，随着石蜡基原油的日益减少，以F-T合成油品作为润滑油基础油具有广阔的应用前景，F-T油品中50％以上为长直链烷烃，具有无硫、无氮低芳和粘度指数高的优点。然而，长链烷烃存在凝点高、低温流动性差的缺点，为得到低温性能较好的润滑油基础油，须经脱蜡工艺将其全部或部分脱除。异构脱蜡是将长链正构烷烃重排为带有侧链的异构体，而成为理想的油品组分、具有产品凝点低、粘度指数高和收率高的特点，是润滑油基础油脱蜡工艺中最先进的技术。该过程中催化剂的研究与开发、始终处于核心地位，因此得到高活性、高选择性的长链烷烃临氢异构催化剂成为该领域的热门研究方向。

杂原子分子筛是利用性质类似硅铝的其他元素取代分子筛骨架中的硅铝构成的沸石结构材料。分子筛引入杂原子后会引起骨架上的电荷不平衡，需要带正电荷的离子来平衡，当这种离子为质子时就会产生质子酸B酸。所以杂原子引入分子筛骨架后，不仅能够对分子筛酸性及孔径产生调变作用，对酸催化反应的活性及选择性产生影响，而且还会带来杂原子金属所固有的特征催化性能，杂原子本身可能成为催化反应的活性中心，使杂原子分子筛成为多功能催化剂。

专利（CN 102897785 B）公布了不添加碱金属离子，直接合成氢型ZSM-23分子筛，专利（CN 101613114 B）公布了有机胺作为模板剂合成ZSM-23分子筛，但均为硅铝分子筛。常规的硅铝分子筛酸性较强，在烷烃的临氢反应中易发生裂解反应，其异构选择性较低，引入杂原子，可降低分子筛的酸性，提高异构选择性。

发明内容

本发明的目的是提供一种临氢异构化-裂化催化剂的制备方法，发明克服了现有合成硅铝分子筛酸性较强，过度裂化的缺点，合成过程中直接引入杂原子，得到裂化异构化均适当的杂原子分子筛，合成操作工艺简单，时间短，效率高。

本发明具体通过以下方案实现：

一种含杂原子MTT分子筛的催化剂的制备方法，按照如下的步骤进行

（1）将硅源、碱源、杂原子金属盐、模板剂、去离子水，混合搅拌均匀，在140～200℃恒温晶化5～60h，冷却至室温，将产物洗涤过滤，干燥，焙烧，其中各反应物的配比为硅源以SiO₂计，碱源以OH^-计，杂原子以Z表示，杂原子金属盐以Z₂O₃记，投料摩尔比SiO₂：Z₂O₃：模板剂：碱源：去离子水=1：0.002～0.1：0.005～1.0：0.005～1.0：10～100.0；

（2）用硝酸铵溶液离子交换步骤（1）焙烧后的产物，然后过滤、洗涤、干燥、焙烧制成氢型H-ZSM-23分子筛；