[发明专利]一种异构化催化剂及其制备方法和应用

说明书

一种异构化催化剂，属于石油化工技术领域，催化剂是由SO₄^＝/ZrO₂固体超强酸、高孔容大孔氧化铝、硅溶胶、微晶态硅铝沸石前驱体，按100：(25～30)：(1～3)：(3～5)的干基质量配比，经酸化混合成型为复合固体酸多孔载体，并负载了催化剂干基总量0.2～0.4m％的VIII族金属元素和0.1～2.0m％的稀土元素；催化剂中硅、铝氧化物的质量比为1：(9～11)，硫、锆氧化物的质量比为1：(9～11)；催化剂中ZrO₂的四方相/单斜相70％；并具有Hammett酸度函数Ho值pKa‑8.2和pKa‑11.9两类强酸中心分布特征；其比表面积120～150米²/克、孔容0.1～0.4毫升/克、孔径分布5.0～6.0纳米、体相密度1.0～1.5克/立方厘米、强度16.0牛顿/毫米；在C₄～C₇烷烃异构化反应中，具有高的活性、选择性和使用寿命。

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，具体的说，是涉及一种含贵金属和复合固体酸的烷烃异构化催化剂及其制备方法和应用，属于石油化工技术领域。

背景技术

在原油的加工过程中，会伴随着产生以C₄～C₇的烷烃为主要组分的一些轻烃馏分。将这些低碳直链的轻质烷烃原料通过临氢异构化生成支链烷烃以提高其辛烷值，是石油炼制加工中的一种重要工艺方法。

随着环境保护要求的日益严格，产品如何质量升级以降低对环境的影响，成为了经济发展中不可忽视的一个重要因素。伴随国内汽油升级步伐的不断加快以及石油化工行业的快速发展，车用汽油产品的质量规格越来越高。2019年全国车用汽油质量已升级到国VI标准，并更严格的限制了烯烃和芳烃的含量。

轻质烷烃异构化工艺的产物油含硫量很低，不含烯烃和芳烃，且研究法和马达法辛烷值只相差1～2个单位，是一种较为理想的清洁汽油调和组分。并且，异构化产物油的加入能够有效提高调和汽油的前端辛烷值，使其具有更为均匀的抗爆性能，并对改善汽车的发动性能具有重要作用。因此，其作为生产清洁汽油调和组分和优质轻烃原料技术的重要性日益凸显。

在调和汽油的组份中，烯烃的碳数分布主要集中在C₅和C₆。随着烯烃含量受到限制，就迫切需要引入新的、高辛烷值的轻烃组分来弥补这部分辛烷值的损失。因此，轻质异构烷烃就成为调和汽油的理想组分，并且，它还能提高汽油组份的前端辛烷值，从而优化汽油辛烷值的分布、改善汽车的启动性能。

在国内外的现有技术中，都大量报道了C₅、C₆等轻烃异构化的工艺方法，如USP5082989、EP256604A₂等欧、美专利和CN101974347A、CN110872527A、CN1660973A、CN1345914A、CN110903851A、CN101544905B、CN101397230B、CN1272411C、CN100395220C等中国专利都公开了相关的技术内容，中国专利CN104892337A等还特别公开了低碳正构烷烃的低温异构化工艺技术。

芳烃抽提后的抽余油，主要组分为C₆和C₇烷烃，以及少量C₅烷烃和C₆以上芳烃，其辛烷值太低，RON仅在58左右，并不适宜直接用作汽油调和组分，但却是理想的异构化原料。因此，针对芳烃抽余油异构化的工艺方法也公开和报道了很多，如中国专利CN110669550A、CN108624355B等现有技术中所述。