[发明专利]一种以海绵铂为铂源制备Pt/KL链烷烃芳构化催化剂的方法

说明书

本发明提供了一种以海绵铂为铂源制备Pt/KL链烷烃芳构化催化剂的方法，该方法以价格相对较低、且来源广泛的海绵铂为铂源，用王水溶解得到海绵铂的溶液，然后经多次加入蒸馏水，多次加热浓缩，至不再产生酸雾为止；随后在室温下加入还原剂后加热至20‑100℃，反应得到含有二价Pt元素的酒红色酸性溶液；加热至沸腾后补充碱性物质，直至溶液变为无色透明；而后通过补水或进行多次浓缩，直至溶液pH＝7～12后，加入KL沸石于室温下搅拌浸渍、干燥、焙烧后制得Pt/KL沸石分子筛链烷烃芳构化催化剂。采用本发明方法能充分解决目前制备Pt/KL芳构化催化剂所需有效含铂化合物来源匮乏、价格昂贵的问题，且制备得到的Pt/KL催化剂具有优异的链烷烃芳构化活性。

技术领域

本发明属于KL型沸石催化技术领域，具体涉及一种用海绵铂作为铂源制备Pt/KL沸石分子筛型链烷烃芳构化催化剂的方法，在保证芳构化反应性能的前提下，尽可能降低Pt/KL 催化剂的制备成本。

背景技术

C₆～C₈链烷烃是石脑油组分中辛烷值较低的一类烃分子，尤其是C₆～C₈正构烷烃，其研究法辛烷值总体上低于30。然而部分石脑油馏分中含有大量C₆～C₈链烷烃组分，使得这部分石脑油资源难以作为汽油调和组分而得到有效利用。来自催化重整装置的重整抽余油是来源最为广泛的，富含C₆～C₈链烷烃组分的石脑油资源。由于重整抽余油的研究法辛烷值通常仅在65～70范围内，使其无法作为汽油调和组分大量使用，通常仅被用作乙烯装置的原料，少量被用于生产溶剂油。然而，更为突出的矛盾在于，部分具有大量抽余油资源的炼油型企业并不配套乙烯裂解装置，使得大量抽余油资源面临“出厂困难”问题。如何拓宽抽余油的综合利用途径，是一项极具吸引力并富有挑战性的工作。

基于对抽余油辛烷值较低的特点考虑，通过芳构化反应的手段将抽余油中的链烷烃转化为高附加值芳烃产物是极具研究价值的课题。近年来，国内研究者开发出了以改性H-ZSM-5 沸石作为催化剂的重整抽余油芳构化技术，典型代表是大连理工大学的Nano-forming工艺技术。这类技术对抽余油的有效利用起到了一定的积极作用，但由于改性H-ZSM-5沸石属于强酸型芳构化催化剂，使得抽余油中链烷烃组分在芳构化反应过程中会生成大量价值较低的干气和丙烷副产物，从而明显降低了工艺技术的整体经济效益。此外，链烷烃分子高温条件下在强酸性催化剂表面容易发生积炭反应，造成催化剂的单程反应周期较短，这也对工艺技术的经济性造成了不利的影响。由于链烷烃酸催化芳构化技术具有上述难以解决的缺陷，开发产物分布合理、经济效益显著的替代技术是十分必要的。

L沸石于1965年被首次合成出来，其具有十二元环一维孔道结构，孔道直径为0.71nm。一直以来，以L沸石为载体的催化剂研究报道通常集中于低碳烃的转化方面，主要包括催化裂化、异构化和芳构化等反应。大量研究发现，负载Pt元素的KL沸石对于链烷烃的芳构化反应，在产物分布及活性稳定性方面具有其他类型催化剂无法比拟的优势。美国Chevron公司曾于上世纪成功开发出了以Pt/KL沸石分子筛为催化剂的链烷烃石脑油芳构化工艺技术，但最终并没能进行大规模的工业化推广，其原因之一在于虽然Pt/KL催化剂在芳构化反应效果上具有明显的优势，但其制备成本却相当昂贵。一方面，Pt/KL催化剂的Pt元素负载量较高，约为1wt.％左右；另一方面，制备Pt/KL催化剂所采用的铂源化合物通常为二氯四氨合铂，其市场价格较铂元素单质又提高了数倍。尤其是面临大批量催化剂生产时，大量二氯四氨合铂的来源则显得更为缺乏。如何尽可能降低Pt/KL芳构化催化剂的制备成本是其能否得到大规模工业化应用的关键。降低Pt/KL芳构化催化剂的制备成本不仅仅在于降低催化剂的 Pt元素负载量，若能够降低制备催化剂在所需铂源化合物方面的花费，或为其开发出一条廉价快速的合成方法均会实现降低催化剂成本的目的。因此，以KL沸石为载体，以价格相对较低的含铂物质作为铂源，制备出芳构化性能优异、成本相对较低的Pt/KL链烷烃芳构化催化剂是十分有意义的工作。

以下专利披露了Pt/KL沸石分子筛芳构化催化剂的制备方法：