[发明专利]富正烷烃馏分异构化的新型催化剂

说明书

本发明所涉及的是主要用于富正烷烃馏分加氢异构化的一种新型催化剂。这一馏分的分子中可含有4，5，6或7个碳原子，这种催化剂至少含有一种由小孔丝光沸石制备的沸石。

为了使其具有异构化作用，应向沸石中加入一种基质和至少一种元素周期表第Ⅷ族的金属元素，特别是铂，钯和镍。

鉴于异烷烃的辛烷值特别高，在石油工业中小分子量正烷烃的异构化具有十分重要的意义。

人们感兴趣的是能够将C₄-C₇，尤其是C₅-C₆的正烷烃转化成异烷烃，以得到高辛烷值的燃料。这一结构变化的意义在于可以使轻油馏分，尤其是直馏头馏分的燃烧性能得到改善。

有三种不同类型的异构化方法：

1、低温法（20～130℃上下），用弗瑞德-克来福特（Friedel    et    Crafts）催化剂，如三氯化铝。

2、中温法（～150℃），用一种负载于某种载体上的金属做催化剂，例如以氧化铝的卤化物为载体的铂催化剂。

3、高温法（250℃以上），用以沸石为载体的第Ⅷ族氢化用的金属作催化剂。

在低温下，热力学平衡更有利于正烷烃的异构化。但是，以氧化铝的卤化物为载体的弗瑞德-克来福特型催化剂腐蚀性强，需要用很昂贵的特殊合金制造的反应器。

近20年来，出现了大量的“高温法”专利，其中所用的催化剂大部分是由酸性沸石组成（特别是酸性丝光沸石），并含有（或不含）氢化助催化剂。壳牌（SHELL）石油公司十分注重这种方法的研究，并申请了有关以丝光沸石为载体的催化剂专利，其中应该特别指出的有：

1、离子交换的方式，以NH⁺₄或H⁺离子交换Na⁺离子（US 3190939）

2、酸处理：热酸连续处理，NH⁺₄（US 3442794）;热酸-冷酸连续处理（US 3475345）;含Na⁺或K离子的酸溶液处理（US 2272737，US 4359409，US 4400576）;

3、控制湿度下的热处理（US    3836597，US    3842114，US    2181928）。

埃索（ESSO）公司申请了以下关于丝光沸石脱铝法的专利：

1、强烈的酸处理：Hcl，12N，100℃（US    3480539）。

2、在430～820℃温度下自动蒸烘（在封闭气氛下焙烧），而后进行酸浸蚀（US    3506400）。

此外，US    3551353号专利（мOBIL）报导了连续自动蒸烘-酸浸蚀使沸石脱铝。

金属沉积的方式有以下两种：

1、金属沉积在改性沸石上。前面提到的专利大多数用此法。

2、一种或几种金属在惰性粘结剂（如氧化铝及其与质子型沸石的物理混合物）上的沉积（US    3432568    мOBIL，US    3632835    UOP以及US    4374926    мOBIL）。

在有的专利中（US    3932554    Nippon    oil和US    3413370    UOP），对沸石进行了特殊处理，例如引进了氟。

丝光沸石的特征是：硅/铝原子比一般为4～6，其晶体由SiO₄和AlO₄的四面体骨架结构连结而成，如此构成两种类型的孔道：一种开口为12角形（外围有12个氧原子），另一种开口为8角形（外围有8个氧原子）。