[发明专利]一种异构化催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种异构化催化剂及其制备方法和应用。所述催化剂的制备方法包括如下步骤：首先，制备核壳型复合物，所述复合物的核为酸性异构化材料，壳为SBA‑15分子筛；然后，对制备的核壳型复合物进行成型处理制得载体；最后，在成型后的载体上负载第Ⅷ贵金属元素，经干燥、焙烧制得最终异构化催化剂；所述异构化催化剂通过有效降低正构烷烃的过度异构，提高单甲基支链异构体和轻度分支的双支链异构体的含量，减少裂解反应的发生，提高目标产物异构产品的收率。

技术领域

本发明涉及一种异构化催化剂及其制备方法和应用，具体地说涉及一种适于长链烷烃异构化反应的催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

长链正构烷烃加氢异构化反应通常采用双功能固体催化剂，由加氢/脱氢组分和酸性载体两部分组成。在金属活性中心上进行加氢/脱氢反应，骨架异构和裂化反应在载体的酸性中心上进行。催化剂中的酸性载体不仅提供了合适的孔结构和酸性中心，还增加了催化剂的有效比表面积、减少金属组分的用量，提高催化剂的机械强度，起到了非常重要的作用。其中加氢-脱氢组分主要为第Ⅷ族金属如Pt、Pd、Rh、Ir和Ni等；常见的加氢异构载体可分为以下三类：1.无定型单金属氧化物或复合氧化物；2、硅铝分子筛系列，如Y、β、ZSM-5、ZSM-22、ZSM-23、SSZ-32、丝光沸石等；3、磷酸铝分子筛系列，如SAPO-11、SAPO-31、SAPO-41等。与无定型氧化物和超强酸相比，分子筛在择形选择性、稳定性、抗毒化以及抗积碳能力方面均显示出优异的性能。因此以分子筛为载体的异构化催化剂得到广泛应用。但这类微孔分子筛孔径较小（＜1nm），大分子难以进入孔道，无法满足长链正构烷烃和蜡含量较高原料的加工需求。介孔材料（2~50nm）具有较大的孔径、较小的分子扩散阻力，在分子催化、吸附和分离等领域具有广阔的应用前景。但其水热、酸稳定性和强度较差，无法达到工业应用的要求，在大分子催化方面的优势还未体现出来。因此，结合两种分子筛的先天优势，制备介孔-微孔复合的分子筛并将其应用于润滑油加氢异构化反应，对于石化产品质量的提高和更新换代具有非常重要的意义。

目前关于异构脱蜡催化剂的报导很多，例如CN2004138051、CN2005077209，CN1792451等专利文献都详细描述了以分子筛为载体的烷烃加氢异构化催化剂的制备方法。美国专利US5990371、US5833837、US5817907、US5149421、US5882505、US5135638、US5110445、US4919788、US4419420、US4601993、US4599162、US4518485等也都涉及异构脱蜡技术，其中使用的酸性组分主要有丝光沸石、SAPO-11、SAPO-31、SAPO-41、ZSM-23、SSZ-32、ZSM-48型分子筛等，对于不同结构的分子筛，由于具有其独特的孔道结构和物化性质，所以适合不同的用途。但这类微孔分子筛孔径较小（＜1nm），大分子难以进入孔道，无法满足长链正构烷烃和蜡含量较高原料的加工需求。

介孔材料（2~50nm）具有较大的孔径、较小的分子扩散阻力，在分子催化、吸附和分离等领域具有广阔的应用前景。如SBA-15介孔材料因具有规则二维六方孔道、较大比表面积和较高水热稳定性而备受学者关注。SBA-15骨架主要由无定形SiO2组成，结构特点具有孔径分布单一，通常在4.6nm-30nm左右，而且孔径容易调控，同时具有较高的比表面积（约1000m²g^-1），而且其孔容大、孔隙率较高。

目前专利报道中，介孔-微孔复合分子筛大多应用于重质油或长链大分子的催化剂裂化反应中，相对于单一分子筛表现出了更好的催化性能。但相对于长链烷烃加氢异构化反应中的应该报道较少。

CN102874829A公开了一种利用超声波产生的空化效应，首先将微孔沸石与碱液混合，进行超声波处理，再在有机溶剂存在下在密闭体系中对微孔沸石进行热处理，最后进行酸处理制备介孔-微孔沸石分子筛的方法，增加了材料中的介孔含量，提高了材料的BET比表面积。