[发明专利]硫酸根/氧化锆@SAPO-11复合材料及烃类异构催化剂与应用

说明书

本发明提供了一种硫酸根/氧化锆@SAPO‑11复合材料及烃类异构催化剂与应用。上述复合材料的制备方法包括以下步骤：将锆金属源、配体和SAPO‑11分子筛加入去质子化溶剂中，得到悬浮液；对悬浮液进行晶化；对晶化产物进行干燥、焙烧后得到氧化锆@SAPO‑11复合材料；利用硫酸盐溶液对氧化锆@SAPO‑11复合材料进行浸渍，经过干燥、焙烧后得到所述复合材料。本发明提供的复合材料具有较高的B酸量。由该复合材料负载活性金属后所制备的烃类异构化催化剂具有很高的总异构体选择性、很高的多支链异构体选择性和很低的裂化选择性。将该催化剂应用于烃类异构化反应，可以提高汽油的辛烷值。

技术领域

本发明涉及一种硫酸根/氧化锆@SAPO-11复合材料及烃类异构催化剂与应用，属于催化剂制备技术领域。

背景技术

现如今，汽车工业发展十分迅速，机动车尾气的排放给环境带来了很大的危害，同时也损害了人们的健康。为了减少对环境的污染，世界各个国家都制定了严格的汽油质量标准，总体趋势是向低硫、低芳烃、低烯烃方向发展。在汽油的组分中，芳烃和烯烃是高辛烷值组分，烯烃和芳烃含量的降低将会导致汽油辛烷值降低，无法满足汽油使用标准。因此，在减少汽油中烯烃和芳烃含量，满足汽油质量标准的同时，不降低汽油辛烷值是目前石油加工行业研究的重点。

异构化技术是指以直链烃类为原料，生成异构烷烃的过程。该技术可以提高汽油的辛烷值，降低柴油的凝点，也可以改善润滑油的低温流动性。SAPO-11具有一维直孔道结构和温和的酸性，被认为是一种良好的异构化催化剂载体，Pt/SAPO-11催化剂在异构化反应过程中具有良好的单支链异构体选择性，但多支链异构体选择性很低，而烃类多支链异构体是改善汽油辛烷值的有效组分；并且SAPO-11具有较弱的酸强度和较少数量的(B)酸，在异构化反应过程中表现出相对较低的反应活性，这限制了Pt/SAPO-11催化剂在改善汽油辛烷值方面的应用。

CN 106800300 A公开了一种磷酸硅铝复合分子筛及其制备方法。该复合分子筛具有SAPO-11及一种硅磷酸铝盐的混合晶相。与纯SAPO-11分子筛相比，该复合分子筛具有更强的酸性和更多的B酸量。

文献(Tao et al.,Highly mesoporous SAPO-11molecular sieves withtunable acidity:facile synthesis,formation mechanism and catalyticperformance in hydroisomerization of n-dodecane,Catalysis ScienceTechnology，2017(7)，5775-5784)在合成SAPO-11分子筛的过程中，通过改变合成原料中溶剂水的量，进而获得具有较多数量B酸的SAPO-11分子筛。

文献(Zhang et al.,Characterization and catalytic performance of SAPO-11/Hβcomposite molecular sieve compared with the mechanical mixture,Microporous and Mesoporous Materials，2008(108)，13-21)报道了通过在beta分子筛表面生长SAPO-11的方法合成了一种beta@SAPO-11复合材料，该复合材料相比于常规SAPO-11分子筛具有更多的B酸量。

综上可知，目前提高烃类异构化催化剂载体的酸性和B酸量能够有效的提高烃类异构化反应性能，但上述报道相比于常规SAPO-11，其酸强度和B酸量提升幅度较低。所以，制备具有较强酸性和高B酸酸量的SAPO-11基烃类异构化催化剂，提高Pt/SAPO-11催化剂异构化反应中的多支链异构体选择性是本领域技术人员需要解决的问题之一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种硫酸根/氧化锆@SAPO-11复合材料及其制备方法，通过在SAPO-11表面生长UiO-66，再浸渍硫酸盐，得到一种具有高B酸量的硫酸根/氧化锆@SAPO-11复合材料。