[发明专利]一种正构烷烃加氢异构催化剂及其应用

说明书

本发明涉及一种正构烷烃加氢异构催化剂及其应用。所述的催化剂的制备方法为，将低硅铝比的TON/*MRE复合分子筛通过碱洗、离子交换制成氢型TON/*MRE复合分子筛，然后将氢型TON/*MRE复合分子筛与粘结剂混合制成载体，然后再将所述载体浸渍于含有活性组分的可溶性盐中浸渍一段时间，之后经过干燥和焙烧制得所述催化剂。与现有的催化剂相比，本发明提供的催化剂在费托蜡直链正构烷烃的加氢异构反应中具有更高的催化活性和产品选择性。

技术领域

本发明属于烷烃加氢异构化催化剂技术领域，尤其是涉及一种以TON/*MRE双拓扑结构的复合分子筛为载体，制备的正构烷烃加氢异构催化剂的方法及其应用。

背景技术

基于费托(F-T)合成这一核心技术的煤制油工艺，是有效缓解因富煤缺油给我国能源安全带来挑战的重要途径。其中一条有效途径就是对费托合成产品进行精细化和高端化利用，提升煤制油产业链中产品的附加值，发展煤基高端精细化工产业。

烃类异构化是石油化工中最重要的催化转化过程之一，也是将费托蜡升级转化为附加值更高的润滑油基础油的最基本的技术路线。烷烃异构化过程中起核心作用的是催化剂，根据所使用的催化剂类型的不同，烃类异构化技术可分为两类：基于酸性AlCl₃的烃类异构化技术和基于分子筛的烃类异构化技术。其中，酸性AlCl₃具有较高的催化活性，使得异构化反应在低温下即可进行，但其缺点是酸性较强，对原料中的水、硫、氮等杂质特别敏感，并且为了维持催化剂的活性还需在反应过程中不断地向反应器内注入有机氯化物，这不仅对反应设备存在强烈的腐蚀，对环境也存在着严重的污染，因而基于分子筛的烃类异构化技术逐步成为技术发展的主流。

2013年Chi Kebin等研究者通过将Pt分别负载在ZSM-22、ZSM-23和共生沸石ZSM-22/ZSM-23上，制备了加氢异构化催化剂Pt/ZSM-22、Pt/ZSM-23和Pt/ZSM-22/ZSM-23。催化剂性能评价结果表明，三种催化剂中复合结构的分子筛载体催化剂Pt/ZSM-22/ZSM-23在长链正构烷烃加氢异构化为单支化异构体中表现出较高的选择性，但是其最大的缺点是活性最低，使用寿命短，无法满足稳定的工业化应用的要求。因此，制备长链正构烷烃加氢异构化选择性和催化活性均高、使用寿命长的复合分子筛催化剂一直是研究人员致力研究的重要课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种TON/*MRE双拓扑结构的复合分子筛作为载体的正构烷烃加氢异构催化剂的制备方法，从而获得一种具有合适的硅铝比，并能够能够满足高异构化选择性和调节产物分布的要求的正构烷烃加氢异构化催化剂。

本发明提供的正构烷烃加氢异构催化剂中活性组分为Pt或Ni，载体由双拓扑结构的TON/*MRE复合分子筛添加适量的添加剂拟薄水铝石混合成型而成，所述的催化剂中活性组分含量为0.1-10%wt，双拓扑结构的TON/*MRE复合分子筛的含量为75-83.3%wt，余量为添加剂。

所述的催化剂的制备方法为：将双拓扑结构的TON/*MRE复合分子筛用一定浓度的碱溶液处理，然后离心分离、洗涤，将固体产物依次干燥、在450-700℃的温度下焙烧4-10h，再用氯化铵或硝酸铵溶剂离子交换、过滤，并用去离子水洗涤、干燥，再于450-700℃的温度下焙烧后4-10h，制得氢型TON/*MRE复合分子筛；然后将氢型TON/*MRE复合分子筛与适量的添加剂混合均匀成型，制得催化剂载体；最后，将所述催化剂载体在含有活性组分的可溶性盐的水溶液中浸渍一段时间，然后过滤、干燥、在450-700℃的温度下焙烧4-10h，制得所述正构烷烃加氢异构催化剂。

优选地，所述的一定浓度的碱溶液为0.02-1mol/L的氢氧化钾或氢氧化钠溶液，碱溶液对TON/*MRE复合分子筛的处理温度为40-120℃，处理时间为10-150min。

优选地，所述的氯化铵或硝酸铵溶液浓度为0.5-2mol/L，交换次数为1-4次，每次0.5-4h。