在一个实施方案中，成形催化剂可以包含：Ge-ZSM-5沸石；具有1至小于5重量％的非二氧化硅氧化物的包含二氧化硅的粘结剂；小于或等于0.1重量％的残余碳；0.4至1.5重量％的铂；和4.0至4.8重量％的Cs；其中重量百分比基于该催化剂的总重量计。在一个实施方案中，制备成形催化剂的方法包括：混合未煅烧的Ge-ZSM-5沸石与粘结剂以形成混合物；将该混合物成形为成形沸石；煅烧该成形沸石以获得具有小于或等于0.1重量％的残余碳的成形沸石；用铯对该成形沸石进行离子交换；在该成形沸石上沉积铂；并加热该成形沸石以获得最终催化剂；其中该最终催化剂包含4.0至4.8重量％的铯和0.4至1.5重量％的铂。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备烃芳构化催化剂的方法、该催化剂以及该催化剂的用途专利技术背景本公开通篇中使用的单位、缩写、术语等等的描述概括在表1中。沸石是一种结晶的水合铝硅酸盐，可以在沸石晶体的骨架中含有其它金属，或者可以在沸石上沉积、交换或浸渍(即在表面上或在孔隙中)。制备沸石的方法包括(a)制备氧化硅与铝氧化物来源的含水混合物；和(b)将所述含水混合物保持在结晶条件下直到形成沸石晶体。在结晶结构中，存在可以相互连接的孔隙和通道。这些孔隙和通道的尺寸与构型允许特定尺寸的分子进入。沸石尤其用作异构化、甲苯歧化、烷基转移、氢化、烷低聚和芳构化的催化剂。芳构化是可以包括烃类脱氢(如果该烃是饱和的)、脱氢烃的环化和环化烃的芳构化的步骤的多步法。烃芳构化的一种此类实例是石脑油的芳构化。石脑油是主要为直链、支链和环状脂族烃的混合物，轻质石脑油每分子具有五至九个碳原子，重质石脑油每分子具有七至十二个碳原子。通常，轻质石脑油含有环烷烃，如环己烷和甲基环戊烷，以及直链和支链的链烷烃，如己烷和戊烷。轻质石脑油通常含有60至99重量％的链烷烃和环烷烃。轻质石脑油可以表征为具有70至150克/摩尔的分子量范围、0.6至0.9克/立方厘米的比重范围、50至320℉(10至160℃)的沸点范围以及室温下5至500mmHg的蒸气压范围的石油馏出物。轻质石脑油可以通过多种方法例如蒸馏获自原油、天然气冷凝液或其它烃类料流。沸石可以通过以下方法成形为催化剂：首先将沸石成形为成型沸石体(例如挤出物)并随后进一步改性该成型沸石(例如离子交换、金属沉积)以制造催化剂。或者，该沸石可以首先改性(例如离子交换、金属沉积)并随后可以将改性沸石成形为成型催化剂。形成成型沸石体或成型沸石催化剂可以通过用耐高温(refractive)氧化物或氧化物(如Al2O3、SiO2、SiO2-Al2O3等等)组合粘接该沸石来实现，其中，取决于催化剂所用于的催化反应，某些耐高温氧化物材料可能尤其优选。例如，可以使用二氧化硅粘结剂或基本含二氧化硅的粘结剂取代氧化铝粘结剂用于芳构化反应。但是，此类二氧化硅粘结剂可能无法提供具有所需机械强度的催化剂，这会导致用于商业反应器的催化剂完整性的劣化。可以测量成形催化剂(例如挤出的催化剂)的机械强度以确保其在用于反应器中的过程中保持物理完整性的能力。存在几种用于测量催化剂强度的方法。一种此类方法包括通过将试样放置在两个平坦表面之间、施加压缩载荷并测量压碎该试样(piece)所需的力来测量平压强度。平压以磅力每毫米(lbf/mm)或磅每毫米(lb/mm)为单位报道。用于诸如轻质石脑油芳构化的应用的二氧化硅粘结成形沸石催化剂常常表现出对用于特定商业反应器而言低的或不可接受的机械强度，例如，对于圆柱形(1/8英寸(3.2毫米)直径)成型挤出催化剂小于2.0lb/mm。具有改善的机械强度的沸石催化剂和制造方法因此将是合意的。具有对于石脑油芳构化的改善的选择性和/或转化率的沸石也将是合意的。专利技术概述本文中公开的是催化剂、其制造与使用方法。在一个实施方案中，成形催化剂可以包含：Ge-ZSM-5沸石；具有1至小于5重量％的非二氧化硅氧化物的包含二氧化硅的粘结剂；小于或等于0.1重量％的残余碳；0.4至1.5重量％的铂；和4.0至4.8重量％的Cs；其中重量百分比基于该催化剂的总重量计。在一个实施方案中，制造成形催化剂的方法可以包括：混合未煅烧的Ge-ZSM-5沸石与粘结剂以形成混合物；将该混合物成形为成形沸石；煅烧该成形沸石以获得具有小于或等于0.1重量％的残余碳的成形沸石；用铯离子交换该成形沸石；在该成形沸石上沉积铂；并加热该成形沸石以获得最终催化剂；其中该最终催化剂包含4.0至4.8重量％的铯和0.4至1.5重量％的铂。在一个实施方案中，由石脑油原料制造芳族化合物的方法可以包括：令该石脑油原料与任意上述催化剂接触；并芳构化所述石脑油原料中的化合物。通过以下附图和详述例示上述和其它特征。附图概述现在参照附图，其为示例性实施方案，并且其中相似要素编号相似。图1是实施例1-20的最大煅烧温度相对于残余碳水平的图解说明，其中在最大温度下的保持时间对11小时显示为正方形，对2小时显示为菱形。图2是实施例1-20的最大煅烧温度相对于压碎强度的图解说明；图3是实施例21-39的运行时间(CsNO3溶液的)相对于铯水平的图解说明；以及图4是实施例21-39的催化剂中铯含量相对于选择性和转化率的图解说明。专利技术详述本公开涉及催化剂和制备催化剂的方法，所述催化剂具有以下性质的一种或多种：提高的压碎强度、提高的就轻质石脑油芳构化的转化率、以及提高的就轻质石脑油芳构化的选择性。该催化剂可以是在其上具有低残余碳水平，即小于或等于0.1重量％的残余碳水平并可以表现出大于或等于2.0lb/mm、特别是大于或等于2.4lb/mm的平压强度的成形沸石催化剂。如本文中所用，平压强度或压碎强度是具有直径为1/8英寸(3.175毫米)的圆柱形挤出物的成型沸石的机械强度的量度。该催化剂可以是锗(Ge)取代的中孔沸石，其可以进一步改性为非酸性(例如通过用碱如铯进行离子交换)，并已经向其上沉积贵金属如铂。该催化剂可以通过以下方法制备：1)将沸石混合物成形为成型体(例如1/8英寸(3.175毫米)的圆柱形挤出物)，2)煅烧该成型沸石体，例如，使得残余碳水平小于或等于0.1重量％，其中该成型沸石体可以具有大于或等于2.0lb/mm的平压强度，3)碱交换该成形沸石体，4)在该成形沸石上沉积贵金属，和5)加热该金属沉积的成形沸石体。该沸石可以是多种沸石中的任何沸石，其中沸石是具有三维骨架的结晶铝硅酸盐，含有二氧化硅(SiO4)和氧化铝(AlO4)四面体，并可以是天然存在的或合成的。沸石可以在结晶骨架中含有铝和硅之外的元素。术语“沸石”不仅包括铝硅酸盐，还包括其中铝被其它三价元素替代的物质，以及其中硅被其它四价元素替代的物质。通常，沸石是TO4四面体结构，其通过共享氧原子形成三维网络，其中T代表四价元素如硅，以及三价元素如铝。沸石是已知的用于异构化、甲苯歧化、烷基转移、氢化、烷低聚和芳构化的催化剂。一些沸石催化剂，尤其是含有第VIII族沉积金属的那些，容易发生硫中毒。沸石结构的实例是MTW、FER、MEL、TON、MRE、MWW、MFI、BEA、MOR、LTL或MTT。术语“ZSM-5”在本说明书中用于指具有MFI结构的沸石。锗沸石在沸石结构的结晶骨架中包含硅、锗和任选的铝，例如，该锗沸石可以是在骨架中具有锗的铝硅酸盐沸石，并可以具体为锗ZSM-5(Ge-ZSM-5)沸石。该锗沸石可以包含具有5至的平均孔径、40至无限大(∞)的Si/Al2原子比和0.1至10重量％的锗含量的中孔沸石。该锗沸石可以包含具有诸如MTW、FER、MEL、TON、MRE、MWW、MFI、BEA、MOR、LTL和MTT的结构的沸石。沸石可以具有大于或等于40，例如40至∞，特别是50至300的SiO2/Al2O3摩尔比(SAR)。沸石由于在沸石骨架上和在沸石骨架中的酸性位点而通常是催化活性的。可以通过用碱或碱土金属交换酸性氢离子的过程赋予沸石非酸性。这些所谓碱交换的沸石是非酸性或基本非酸性的。碱金属的实例包括钠(Na)、钾(K)、铷(本文档来自技高网...
【技术保护点】
成形催化剂，包含：Ge‑ZSM‑5沸石；具有1至小于5重量％的非二氧化硅氧化物的包含二氧化硅的粘结剂；小于或等于0.1重量％的残余碳；0.4至1.5重量％的铂；和4.0至4.8重量％的Cs；其中重量百分比基于该催化剂的总重量计。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.23 US 13/868,2961.成形催化剂，包含：Ge-ZSM-5沸石；包含二氧化硅的粘结剂，所述粘结剂具有至少1重量％但是小于5重量％的非二氧化硅氧化物；小于或等于0.1重量％的残余碳；0.4至1.5重量％的铂；和4.0至4.8重量％的Cs；其中重量百分比基于该催化剂的总重量计，其中所述成形催化剂具有在1/8英寸直径的圆柱形挤出成形催化剂上测定的大于2.0lb/mm的平压强度。2.权利要求1的催化剂，其中所述沸石在骨架中包含1.0至10.0重量％的锗，基于沸石重量计。3.权利要求1的催化剂，其中所述催化剂包含4.0至4.6重量％的Cs。4.权利要求1的催化剂，其中所述催化剂包含4.0至4.5重量％的Cs。5.权利要求1的催化剂，其中形式是圆柱形的。6.权利要求5的催化剂，其中所述圆柱形形式具有1/16英寸的直径至1/8英寸的直径。7.权利要求1的催化剂，其中所述成形催化剂具有大于或等于2.4lb/mm的平压强度。8.由石脑油原料制备芳族化合物的方法，包括：令所述石脑油原料与权利要求1-7中任一项的成形催化剂接触；和芳构化所述石脑油原料中的化合物。9.权利要求8的方法，其中所述芳构化包括将正己烷芳构化为苯。10.权利要求9的方法，其中将正己烷芳构化为苯具有大于或等于91摩尔％的选择性和/或大于或等于14摩尔％的转化率...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·K·高希，S·史蒂文森，M·西蒙斯，M·迈尔，
申请(专利权)人：沙特基础工业公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA
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