[发明专利]Ｃ8芳烃异构化催化剂及其制备方法

说明书

本发明是一种用于C₈芳烃临氢异构化的多相催化剂及其制备方法。它是一种以低结晶度的氢型丝光沸石直接负载低铂量的铂而无需其它任何担体的用于C₈芳烃异构化的多相催化剂及其制备方法。

C₈芳烃是从石油裂解，催化重整中得到的对、间、邻二甲苯及乙苯的混合物，C₈芳烃临氢异构化的目的产物是对、邻二甲苯，它们是生产聚酯、苯酐的重要化工原料。目前C₈芳烃异构化催化剂概况如下：美国UOP公司的I₅催化剂由于使用过程中需要补氯，因而存在设备腐蚀和环境污染问题；中国专利89100145量以丝光沸石和γ-Al₂O₃为担体的载铂催化剂，它提高了该类催化剂的催化选择性，解决了制备收率低的问题，但制备成本较高；美国专利USP3767721和US4723051，前者是Pt/HM-Al₂O₃，后者是脱铝的丝光沸石催化剂，但它们都存在工艺复杂、生产成本高的缺点。

本发明的目的是寻求一种工艺简单，生产成本低，催化活性，选择性好的C₈芳烃异构化多相催化剂及其制备方法。

本发明的催化剂是一种无其它担体的低载铂量的催化剂，它量一种低结晶度的氯型丝光沸石直接负载低铂量的铂，氯型丝光沸石结晶度为5-50％，负载铂的量为0.08-0.30％。由于不需要外加Al₂O₃作载体，仅加有机助挤剂为的是成型方便，故简化了制备工艺；低载铂量及不加γ-Al₂O₃或高纯氧化铝，使得制备成本大大降低，而催化剂的性能一样优异。

本发明的催化剂制备过程包括沸石的制备，载铂。沸石制备时以水玻璃和硫酸铝溶液为原料，将硫酸铝溶液倒入水玻璃中，混合搅拌，然后置于150-300℃温度下反应5-25小时，反应结束，取出产物，用水洗至中性，在100-120℃烘箱中烘干；所得产物用0.5-1.5N的NH₄Cl溶液在50-100℃下交换0.5-1.5小时，用热水洗至无氯离子，抽滤烘干、即得铵型丝光沸石，将该沸石在300-550℃灼烧，即得氢型丝光沸石；根据所需载铂量，用浓度为0.01-0.05M的氯铂酸H₂PtCl₃溶液，室温下液固比1.5-2.5条件下浸渍氢型丝光沸石6-24小时，分离浸渍母液，再扩散一定时间，扩散时温度可在40-70℃，时间1-10小时，干燥，如此即制得载铂量0.08-0.30％的催化剂。该催化剂加入助挤剂，一般为田菁粉，混捏挤条，成型，阴干即得成品催化剂。本发明催化剂更为合适的制备条件是：以模数为3.40-3.70的水玻璃和质量百分比浓度7-8％的硫酸铝溶液为原料，水玻璃与硫酸铝的质量比为100∶(28-34)，水玻璃与硫酸铝的反应温度为150-220℃，反应5-20小时更好；后用0.8-1.0N的NH₄Cl溶液交换1-3次，每次0.5-1.5小时，使脱钠充分。用此法得到的铵型丝光沸石，最好是300℃灼烧一次，500-550℃灼烧一次，再次2-4小时，得氯型丝光沸石；氢型丝光沸石用H₂PtCl₆溶液浸渍时的液固比(1.5-2.5)∶1更好，浸渍扩散后可升温至120℃干燥数小时，制得的催化剂加助挤剂混捏，挤条、成型，阴干即得含铂量0.08-0.30％的催化剂。该催化剂制备过程中不需外加任何担体。

用本发明的催化剂将含混合二苯和乙苯的C8芳烃临氢异构化为对二甲苯，邻二甲苯等的方法：

1．催化剂的活化与还原

化剂在使用前经500-550℃焙烧2-4小时，制得PtO₂/HM。再经原位通氢还原还原条件为500-550℃,2-4小时，制得Pt/HM，即可降温至370-400℃反应。

2．催化反应