[发明专利]一种异丁烷正构化反应用催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种异丁烷正构化反应用催化剂，其特征为该催化剂的组成包括载体、酸性活性组分和金属活性组分；所述的酸性活性组分为SO₄^2-/ZrO₂，所述的活性组分金属为第Ⅷ族金属Pt；

其中，SO₄^2-/ZrO₂质量为催化剂质量的5.0-75.0%；第Ⅷ族金属组分Pt质量为催化剂质量的0.01%-5.0%；摩尔比为SO₄^2-：ZrO₂=2：1；

所述的异丁烷正构化反应用催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）为以下两种方法

方法一，将MCM-41分子筛载体浸渍在锆盐溶液中，等体积浸渍5-25 小时后，干燥，经280~310℃预焙烧2-4小时后，得到前驱体；再将前驱体加入到含有硫酸根的溶液中浸渍0.5-6小时，过滤、干燥，550℃-750℃空气氛围中焙烧2-4小时，得到SO₄^2-酸根负载的负载型固体超强酸催化剂SO₄^2-/ZrO₂-MCM-41；

其中，锆盐溶液的浓度为0.052-0.26 g/ml；含有硫酸根溶液的硫酸根浓度为0.3~0.7mol/L；每克前驱体加入到12~18mL含有硫酸根的溶液中；

或者方法二，将MCM-41分子筛载体浸渍在硫酸锆溶液中，等体积浸渍5-25 小时后，干燥、550℃-750℃空气氛围中焙烧2-4小时，得到SO₄^2-酸根负载的负载型固体超强酸催化剂SO₄^2-/ZrO₂-MCM-41；

其中，硫酸锆溶液的浓度为0.029-0.29 g/ml；

（2）将上步得到的负载型固体超强酸催化剂浸渍含Pt盐的水溶液中，等体积浸渍12.0h-24.0h后，干燥后、550℃-750℃空气氛围中焙烧得到含金属Pt的负载型固体超强酸双功能催化剂；

其中，质量比金属Pt：催化剂SO₄^2-/ZrO₂-MCM-41= 1 :20-1000。

2.如权利要求1所述的异丁烷正构化反应用催化剂，其特征为所述的制备方法的方法一中的锆盐为Zr（SO₄）₂•4H₂O、Zr（NO₃）₄•5H₂O或ZrOCl₂•8H₂O。

3.如权利要求1所述的异丁烷正构化反应用催化剂，其特征为所述的制备方法的方法一中的含有硫酸根的溶液为（NH₄）₂ SO₄溶液、或H₂SO₄溶液。

4.如权利要求1所述的异丁烷正构化反应用催化剂，其特征为所述的制备方法中的Pt盐具体为氯铂酸或硝酸铂。

5.如权利要求1所述的异丁烷正构化反应用催化剂，其特征为所述的制备方法中的MCM-41分子筛的制备方法，包括以下步骤：

在搅拌下、向温度为40℃-80℃的条件下的NaOH溶液，加入模板剂、无机硅源，然后继续搅拌2-5小时，然后经过洗涤、过滤、干燥、煅烧得到MCM-41分子筛载体；

其中，NaOH水溶液的浓度范围为0.08~0.00056 g/ml；质量比模板剂：无机硅源：氢氧化钠= 3.57-14.29 : 7.14-35.71 ：1。

6.如权利要求5所述的异丁烷正构化反应用催化剂，其特征为所述的制备方法中的模板剂为十六烷基三甲基溴化铵；所述的无机硅源为正硅酸四乙酯。