[发明专利]一种核壳结构加氢异构化催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种核壳结构加氢异构化催化剂及其制备方法和应用，属于加氢催化剂技术领域。本发明在预处理丝光沸石基础上经晶化反应和焙烧后，会在丝光沸石上包覆一层有序介孔二氧化硅，得到核壳结构分子筛；在所述核壳结构分子筛上负载镍盐，经焙烧后，会在核壳结构分子筛上负载氧化镍。本发明提供的核壳结构加氢异构化催化剂为双功能催化剂，应用于催化加氢异构化反应中，既有能够满足加氢脱氢需要的金属中心，又有能够满足异构化反应的酸性中心；且本发明提供的核壳结构加氢异构化催化剂的金属位与酸性位间距合适，可以避免在异构化反应之后立刻进行加氢反应而得到较高单支链异构体产率的问题，有效提高加氢异构化反应中多支链异构体产率。

技术领域

本发明涉及加氢催化剂技术领域，尤其涉及一种核壳结构加氢异构化催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

汽油是目前使用量最大的石油产品之一，其广泛运用在机动车、直升飞机和快艇等交通工具中。通常用汽油辛烷值来衡量汽油在气缸内抗爆震燃烧性能，其数值越高则表示汽油抗爆性能越好；并且，汽油辛烷值的提高可以有效地提高汽油发动机的压缩比，从而提高发动机的功率以及功效。因此提高汽油的辛烷值是改善汽油质量的主要方向之一。

为了提高汽油的辛烷值达到汽车工业的发展要求，最早人们是向汽油中添加抗爆剂(如四乙基铅)来提高汽油的辛烷值。然而含铅汽油在燃烧后会随着汽油尾气排到空气中造成严重的环境污染，人吸入体内会严重影响身体健康，特别是对儿童的各个器官造成严重的危害。

随着无铅汽油要求的提出，人们只能用其他的方法来提高汽油辛烷值，于是向汽油中添加烯烃、苯以及芳烃等高辛烷值的调和组分来提高汽油辛烷值的方法得到了应用。但烯烃比较活泼，它挥发到空气中在太阳光的照射下会发生光化学反应加速臭氧的形成，对空气造成污染；并且由于它对热的不稳定性，容易在发动机上产生积碳和胶质，减少发动机的寿命。苯和芳烃是致癌物质，排放到空气中会严重影响人们的身体健康。

随着汽油国Ⅵ标准的提出，汽油中必须减少烯烃、苯以及芳烃等组分的含量，但此举会降低汽油的辛烷值。由于同样碳数的异构烷烃的辛烷值比直链的正构烷烃的辛烷值要高很多，因此，通过制备高含量的异构烷烃汽油以提高其辛烷值的方法就成为了当前研究的热点。由于目前我国通过催化裂化生产的汽油中异构烷烃的含量较少，因此通过加氢异构化反应生产高辛烷值的汽油必将成为今后我国生产汽油的一种趋势。但是，利用目前常规的加氢异构化催化剂催化加氢异构化反应，生成的多支链异构体产率偏低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核壳结构加氢异构化催化剂及其制备方法和应用，采用本发明提供的方法制备得到的核壳结构加氢异构化催化剂，能够有效提高加氢异构化反应中多支链异构体产率。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种核壳结构加氢异构化催化剂的制备方法，包括以下步骤：

将丝光沸石依次进行离子交换处理和第一焙烧，得到预处理丝光沸石；

将所述预处理丝光沸石、十六烷基三甲基溴化铵、氨水和溶剂混合，向所得混合溶液中加入正硅酸乙酯进行晶化反应，将所得分子筛前驱体进行第二焙烧，得到核壳结构分子筛；

采用浸渍法在所述核壳结构分子筛上负载镍盐，经第三焙烧后得到核壳结构加氢异构化催化剂。

优选地，所述离子交换处理采用的处理试剂包括氯化铵溶液或硝酸铵溶液，所述处理试剂的浓度为0.8～1.2mol/L；所述离子交换处理的液固比为18～22mL/g，温度为60～80℃，时间为4～6h；

所述第一焙烧的温度为500～600℃，时间为3～5h。

优选地，所述氨水的质量浓度为35～37％；所述预处理丝光沸石、十六烷基三甲基溴化铵、氨水和正硅酸乙酯的质量比为2.5：(1.5～2)：(6～6.5)：(2.5～3)。