一种轻烃芳构化催化剂的原位合成方法技术

本发明专利技术公开的轻烃芳构化催化剂的原位合成方法包括以下步骤：向硅源中加入去离子水进行稀释，搅拌均匀后滴加模板剂，得到第一溶液；向所述第一溶液中滴加铝源，同时加入包含Cu、Zn、Ce、La、Ga和Pt中的至少一种元素的水溶液，得到第二溶液；向所述第二溶液中加入无机酸溶液或无机碱溶液，调节pH值至10～12，得到第三溶液；将所述第三溶液加入晶化反应器并持续搅拌，晶化后取出反应产物并洗涤、过滤，得到滤饼；将所述滤饼干燥、焙烧，得到所述轻烃芳构化催化剂。本发明专利技术采用一次性原位合成工艺，制备的催化剂具有催化活性和选择性较高、产物收率高、再生周期长等优点；制备工艺简单，同时降低了催化剂成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂合成的
，更具体地讲，设及一种轻控芳构化催化剂的 原位合成方法。
技术介绍
轻质芳控（苯、甲苯和二甲苯）是重要的有机化工原料和高辛烧值汽油调和组分。 作为重要的有机化工原料，轻质芳控的市场需求日益增加，需求和作为原料使用规模仅次 于乙締和丙締，虽然近来我国轻质芳控的产量明显增长，但我国仍然是世界上主要的轻质 芳控缺口国之一。 我国优质石油芳控主要是采用催化重整技术。催化重整反应的重要特征是将直馈 石脑油中的环烧控经脱氨等过程转化为芳控。因此，无论早期的间歇再生重整工艺，还是经 催化剂和工艺改进后的连续重整工艺，均要求原料具有一定的芳控潜含量，运些对原料组 成的要求限制了由催化重整生产芳控的原料来源。因此，立足现有石油资源，寻求新的工艺 过程W拓宽生产芳控的原料来源、增加芳控产量具有重要的现实意义。 催化剂是芳构化重点研究方向之一，其中ZSM-5分子筛由于具有水热稳定好、活 性高、空速高W及对原料适应范围广等优点，成为芳构化反应中研究得最多的催化剂主要 组分，经金属改性后的ZSM-5催化剂不仅具备酸功能，还具备脱氨功能，因此芳构化催化剂 必须进行金属改性。目前，国内芳构化催化剂的稳定性较差，催化剂再生周期短，所W-般采用流化床 或移动床实现，生产成本较高。近年来，随着原位合成技术的不断突破，利用原位合成技术 来提高催化剂的性能已被各研究单位所重视，但是原位合成芳构化催化剂的制备方法报 道还较少。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种制备工艺简单且成 本较低、能够一次性原位合成催化活性和选择性均较高的轻控芳构化催化剂的原位合成方 法。 本专利技术提供了一种轻控芳构化催化剂的原位合成方法，所述原位合成方法包括W 下步骤：A、向娃源中加入去离子水进行稀释，揽拌均匀后滴加模板剂，得到第一溶液；B、向所述第一溶液中滴加侣源，同时加入包含化、Zn、Ce、La、Ga和Pt中的至少一 种元素的水溶液，得到第二溶液； C、向所述第二溶液中加入无机酸溶液或无机碱溶液，调节抑值至10~12,得到第 三溶液; D、将所述第=溶液加入晶化反应器并持续揽拌，晶化后取出反应产物并洗涂、过 滤，得到滤饼； E、将所述滤饼干燥、赔烧，得到所述轻控芳构化催化剂。 根据本专利技术的轻控芳构化催化剂的原位合成方法的一个实施例，所述娃源WSi〇2 计，各组分质量比为：去离子水/Si〇2=2~10,模板剂/SiO 2=0. 05~0. 2。 根据本专利技术的轻控芳构化催化剂的原位合成方法的一个实施例，所述娃源为正娃 酸乙醋、水玻璃和娃溶胶中的至少一种，所述模板剂为正下胺、四丙基氨氧化锭、四丙基漠 化锭和乙二胺中的至少一种。 根据本专利技术的轻控芳构化催化剂的原位合成方法的一个实施例，所述侣源WAI2O3 计，各组分摩尔比为：Si〇2/Al2〇3= 38~150。 根据本专利技术的轻控芳构化催化剂的原位合成方法的一个实施例，所述侣源为硫酸 侣、偏侣酸钢或硝酸侣。 根据本专利技术的轻控芳构化催化剂的原位合成方法的一个实施例，各组分质量比 为：金属元素/Si〇2= 0. 002~0. 1，其中，所述金属元素为化、Zn、Ce、La、Ga和Pt中的至 少一种元素。 根据本专利技术的轻控芳构化催化剂的原位合成方法的一个实施例，所述包含化、Zn、 Ce、La、Ga和Pt中的至少一种元素的水溶液是由化、Zn、Ce、La、Ga和Pt中的至少一种元 素的硝酸盐或氯化盐配制而成的。 根据本专利技术的轻控芳构化催化剂的原位合成方法的一个实施例，所述晶化的溫度 为100~170°C，晶化的时间为16~72h。 根据本专利技术的轻控芳构化催化剂的原位合成方法的一个实施例，滤饼的干燥溫度 为100~130°C，赔烧溫度为420~550°C，赔烧时间为4~24小时。 根据本专利技术的轻控芳构化催化剂的原位合成方法的一个实施例，所述无机酸溶液 为硫酸或硝酸，所述无机碱溶液为氨氧化钢溶液、碳酸氨钢溶液、碳酸钢溶液和碳酸钟溶液 中的至少一种。 本专利技术采用一次性原位合成工艺，制备的催化剂具有催化活性和选择性较高、产 物收率高、再生周期长等优点；制备工艺简单，同时降低了催化剂成本。因此，与现有技术相 比，本专利技术的有益效果在于：（1)固定床反应工艺简单高效、能耗低且经济价值明显；(2)催 化剂的合成工艺简单且再生周期长，催化剂和操作成本均较低。【具体实施方式】 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥 的特征和/或步骤W外，均可WW任何方式组合。 本说明书（包括任何附加权利要求和摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均 可被其他等效或具有类似目的的替代特征加W替换。目P，除非特别叙述，每个特征只是一系 列等效或类似特征中的一个例子而已。本专利技术的技术思路在于利用原位合成方法，将化、Zn、Ce、La、Ga和Pt中的至少一 种元素引入由娃源、侣源、模板剂和酸碱溶液组成的水热合成体系中进行晶化合成制备轻 控芳构化ZSM-5分子筛催化剂的方法。 在下文中，将对本专利技术的轻控芳构化催化剂的原位合成方法进行更为详细的说 明。 根据本专利技术的示例性实施例，所述轻控芳构化催化剂的原位合成方法包括依次进 行的W下步骤A至E，具体如下。 阳02引 步骤A: 向娃源中加入去离子水进行稀释，揽拌均匀后滴加模板剂，得到第一溶液。 根据本专利技术，所述娃源可W为正娃酸乙醋、水玻璃和娃溶胶中的至少一种，所述模 板剂可W为正下胺、四丙基氨氧化锭、四丙基漠化锭和乙二胺中的至少一种。其中，稀释是 为了保证最后合成母液的浓度不会太浓，若浓度太浓则不易控制分子筛的合成速率和分子 筛的粒径；由于娃源和模板剂均偏碱性，因此优选地先在娃源中滴加模板剂；加入的模版 剂可W加快分子筛的快速合成，也能保证合成的分子筛粒径较小、较均匀。 其中，娃源WSi化计，各组分质量比为：去离子水/Si〇2= 2~10,模板剂/Si〇2 = 0. 05 ~0. 2。 步骤B: 向第一溶液中滴加侣源，同时加入包含化、Zn、Ce、La、Ga和Pt中的至少一种元素 的水溶液，得到第二溶液。 根据本专利技术，所述侣源可W为硫酸侣、偏侣酸钢或硝酸侣；所述包含化、Zn、Ce、 La、Ga和Pt中的至少一种元素的水溶液可W由化、Zn、Ce、La、Ga和Pt中的至少一种元素 的硝酸盐或氯化盐配制而成的，例如，选取至少一种化、Zn、Ce、La、Ga或Pt的硝酸盐或氯 化盐溶于水进行配制。 其中，侣源WAl2〇3计，各组分摩尔比为：Si〇2/Al2〇3= 38~150。并且，各组分质 量比为：金属元素/Si化=0. 002~0. 1，其中，所述金属元素为化、Zn、Ce、La、Ga和Pt中 的至少一种元素。 采用W上各参数制备出的分子筛具有合适的粒径大小和强/弱酸性活性位，更有 利于轻控裂解（CHz基元）和芳环形成，同时避免过度裂解造成积炭及由于积炭所产生的降 低芳控收率且造成催化剂表面活性位被炭覆盖而迅速失活的缺陷。 步骤C: 向第二溶液中加入无机酸溶液或无机碱溶液，调节抑值至10~12,得到第S溶 液。 根据本专利技术，所述无机酸溶液可W为硫酸或硝酸，所述无机碱溶液可W为氨氧化 钢溶液、碳酸氨钢溶液、碳酸钢溶液和碳酸钟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻烃芳构化催化剂的原位合成方法，其特征在于，所述原位合成方法包括以下步骤：A、向硅源中加入去离子水进行稀释，搅拌均匀后滴加模板剂，得到第一溶液；B、向所述第一溶液中滴加铝源，同时加入包含Cu、Zn、Ce、La、Ga和Pt中的至少一种元素的水溶液，得到第二溶液；C、向所述第二溶液中加入无机酸溶液或无机碱溶液，调节pH值至10～12，得到第三溶液；D、将所述第三溶液加入晶化反应器并持续搅拌，晶化后取出反应产物并洗涤、过滤，得到滤饼；E、将所述滤饼干燥、焙烧，得到所述轻烃芳构化催化剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭亚南，艾珍，程牧曦，郑敏，韩伟，何霖，王华，
申请(专利权)人：西南化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51