[发明专利]一种用负载金的分子筛催化剂转化正构烷烃为异构烷烃的方法

摘要

一种用负载金的分子筛催化剂转化正构烷烃为异构烷烃的方法，属于催化剂技术领域。对分子筛进行充分的负压脱气净化处理后，再采用负压沉积沉淀法把金前驱体负载到分子筛载体上，形成Si-O(H)-Au结构。所说的分子筛指高硅沸石分子筛，在负压条件下用沉积沉淀法制备负载金催化剂有利于净化分子筛内外表面和孔道，使Au易于进入分子筛孔道内，达到高分散并与内外表面的硅羟基结合形成Si-O(H)-Au结构。本方法可使正构烷烃在金属和载体的双功能作用下，脱氢生成烯烃，烯烃在酸中心上获得质子形成正碳离子，正碳离子再进行骨架异构和加氢脱附生成异构烷烃。

主权项

一种用负载金的沸石催化剂转化正丁烷为异丁烷的方法，其特征在于包括如下步骤：a.对高硅沸石载体进行预处理(1)对高硅沸石载体进行焙烧处理，焙烧温度选400～600℃，焙烧时间为3～8小时；高硅沸石的硅铝比大于10，沸石的晶粒度在5nm～30μm；(2)铵交换处理：将焙烧过的沸石于20～80℃下用0.05～1.0mol/L硝酸铵、氯化铵或碳酸铵溶液进行离子交换处理，铵盐溶液与沸石液固体积比为3∶1～10∶1；交换时间为0.2～100小时，交换次数1～5次，控制Na+含量，使其范围控制在小于1.0％；然后用去离子水洗涤，再进行干燥和焙烧处理得到氢型沸石；干燥温度80～200℃，干燥时间1～100小时；焙烧温度400～600℃，焙烧时间3～8小时；(3)酸扩孔处理：用HCl、HNO3、H2SO4或柠檬酸的溶液对氢型沸石进行酸扩孔处理；然后用去离子水洗涤至中性，再干燥、焙烧得到载体；酸浓度为0.05～6mol/L，酸溶液与沸石的液固体积比3∶1～10∶1，酸扩孔处理时间为1～5小时，处理温度为20～80℃；干燥温度为50～200℃，干燥时间为3～20小时；焙烧温度为300～600℃，焙烧时间为1～4小时；b.在负压条件下采用沉积沉淀法制备负载金催化剂(1)用负压沉积沉淀法负载金：将经过预处理的氢型沸石载体进行负压脱气净化处理，处理温度为20～90℃，脱气时间为0.5～12小时，负压范围为‑0.01～‑0.1MPa；然后在搅拌下保持温度和负压状态，先用金前驱体溶液接触载体，然后再向混合物中加入沉淀剂通过负压沉积沉淀反应负载金，反应时间为5～100小时；(2)对负载金的沉淀物进行后处理：包括固液分离，用去离子水洗涤至无Cl‑，固形物的干燥和焙烧；干燥温度80～200℃，干燥时间0.5～100小时；焙烧温度300～700℃；焙烧时间3～20小时；c.在反应器上正构烷烃异构化(1)在固定床反应器上进行正构烷烃异构化：催化剂采用常规挤条成型，反应温度为150～600℃，反应压力为0.3～3.0MPa，重量空速为0.5～20h‑1；(2)在移动床反应器上进行正构烷烃异构化：催化剂采用常规耐磨小球，反应温度为150～600℃，反应压力为0.1～0.5MPa，重量空速为0.5～20h‑1；(3)在流化床反应器上进行正构烷烃异构化：催化剂采用喷雾造粒成型，粒度范围为20‑120微米；反应温度为150～600℃，反应压力为0.1～0.3MPa，剂烃比为0.5～5。