[发明专利]有选择性的双功能多金属烃类转化催化剂组合物及其使用方法

说明书

本发明的主题是在成品催化剂中，以特定浓度的三种或三种以上金属相结合为特征的新颖的双功能催化剂组合物，和在烃类转化反应中它的应用。在许多应用方面，特别是在石油和石油化工方面，广泛地使用具有加氢-脱氢功能和裂化功能两种功能的催化剂，以促进范围很宽的烃类转化反应。裂化功能一般涉及通常用作重金属组分，例如Ⅷ族(IUPAC 8-10)金属的支持体或载体的多孔吸附性难熔氧化物型的酸性作用材料，所述重金属组分主要起加氢-脱氢功能。呈化合或元素态的其它金属可以影响裂化和加氢-脱氢功能的一者或两者。

另一方面，本发明包含源于新颖催化剂用途的改进方法。利用这些双功能催化剂，以促进各种各样的烃转化反应，例如脱氢、加氢、氢化裂化、氢解、异构化、脱硫、环化、烷基化、聚合、裂化和加氢异构化反应。具体地，利用本发明的催化剂，改进了重整方法，提高了对汽油和芳烃产品的选择性。

催化整重涉及许多竞争过程或反应程序。这些包括环己烷脱氢成芳烃、烷基环戊烷脱氢异构化成芳烃，环烃脱氢环化成芳烃、链烷烃加氢裂解成汽油沸程外的轻烃产品，烷基苯的脱烷基化和链烷烃的异构化。在重整过程中发生这些反应中某些反应，例如氢化裂解产生轻链烷烃气，对汽油沸程产品的产率有有害的影响。因此，在催化重整中过程的改进是朝向提高影响给定辛烷值的汽油馏分的更高产率的这些反应这一目标。

重要的关键是双功能催化剂显示出初始有效执行其特定功能和执行这些特定功能的满意的寿命这两方面的能力。在具体的烃转化反应情况下测量具体催化剂执行其目的功能如何，在本领域中所使用的参数是活性，选择性和稳定性。在重整反应中，这些参数定义如下：(1)活性是在指定的严格条件下，测量催化剂将烃反应物转化成产物的能力，严格条件是表示反应条件的组合，反应条件是：温度、压力、接触时间和氢气分压。活性一般是指定为在给定的严格条件下由一定原料得到的戊烷和重烃(“C⁺₅”)产品物流的辛烷值，或反之指定为实现给定辛烷值所要求的温度。(2)选择性指的是在特定的活性值下，从给定原料得到的石油化工产品芳烃或C⁺₅汽油产物的产率百分比。(3)稳定性是指每单位时间或每单位处理原料活性或选择性的变化速率。活性稳定性一般是以实现给定C⁺₅产物辛烷值每单位时间或单位原料的操作温度的变化速率来测量，温度变化的低速率对应于良好的活性稳定性，因为催化重整装置通常在较稳定的产物辛烷值下操作。选择性稳定性是以每单位时间或每单位原料C⁺₅产品或芳烃产量的降低速率来测量。

改进重整催化剂性能的方案是通过汽油再配制，接着广泛除去铅抗爆添加剂，以降低车辆有害排放物来促进。提高汽油质量的方法如催化重整必须以高效率和更大的灵活性操作，以满足这些变化的要求。为使汽油各组分适合这些需要，同时避免较低价值产品的损失，催化剂的选择性正变得更重要。所以在本技术领域内研究者面临的主要问题是开发更高选择性催化剂，同时保持催化剂的有效活性和稳定性。

本领域技术教导各种各样石脑油原料催化重整的多金属催化剂。其中的大多数包括选择了铂族金属、铑和ⅣA族(IUPAC14)金属。

US-A-3915845号公开了用一种催化剂进行烃类的转化，所述的催化剂包括一种pt族金属、ⅣA族金属、卤素和与pt族金属的原子比为0.1-1.25的镧系元素。优选的镧系元素是La、Ce、和特别是Nd。US-A-4039477号公开了一种用于烃类催化加氢处理的催化剂，所述的催化剂包括一种难熔金属氧化物、pt族金属、Sn和选自Y、Th、U、Pr、Ce、La、Nd、Sm、Dy和Gd中的至少一种金属，在后面的金属对pt为较低的比率时得到了有利的结果。US-A5254518号教导了一种包含Ⅷ族贵金属、ⅣB族氧化物和在非晶形SiO₂-Al₂O₃上载有稀土氧化物，优选为Nd或Y的催化剂。

本发明的目的是提供一种改进了烃类转化选择性的新颖催化剂。本发明的进一步的目的是提供了一种提高了汽油或芳烃产物选择性的重整方法。

本发明特别是源于这样的发现，即载于卤化Al₂O₃上的含pt、Sn、Eu的催化剂在烃类重整反应中显示出了芳构化对裂化的有利比率。