一种正构烷烃异构化催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种正构烷烃异构化催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：将氧化铝载体用含有多元醇的含铂化合物的水溶液浸渍，然后干燥，得到第一中间体；其中含有多元醇和铂化合物的水溶液所含多元醇与干基氧化铝载体的质量比为1‑20质量％；将所述第一中间体进行还原处理，得到第二中间体；将杂多酸负载在所述第二中间体上，然后干燥，得到第三中间体；将所述第三中间体在惰性气体气氛下于130‑300℃、0.01‑0.1MPa条件下干燥，得到催化剂。本发明专利技术还提供了由上述方法制备得到的正构烷烃异构化催化剂。相对于现有技术的正构烷烃异构化催化剂，本发明专利技术提供的方法制备得到的正构烷烃异构化催化剂具有更好的催化活性和异构化产物选择性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂领域，具体地，涉及一种正构烷烃异构化催化剂及其制备方法。
技术介绍
高辛烷值的支链烷烃一直是理想的汽油组分，而原油中存在大量的直链烷烃，因此，通过异构化技术，将低辛烷值的直链烷烃转化为高辛烷值的直链烷烃尤为重要。正构烷烃由于容易在异构时发生裂化反应，造成尤其是高辛烷值的多支链烷烃产率降低，并且影响液体收率。有效控制异构化过程中裂化产物的生成，且提高多支链异构烷烃选择性成为催化剂开发的重点。CN100425583C公开了一种烷烃异构化催化剂的制备方法，由所述方法制得的催化剂主要含有无机载体氧化硅、金属铂和氯，主要用于C4-C6烷烃异构化反应。CN1465436A公开了一种烷烃异构化催化剂及应用，该催化剂含有重量比为0.5～90％的杂多酸或杂多酸盐及重量比为99.5～10％的无机物，这些无机物主要为载体，而没有使用Ⅷ族贵金属。该催化剂比较适合应用于低碳数烷烃异构化反应，尤其是正丁烷的异构化反应，但对于较高碳数的烷烃异构化反应，其多支链烷烃的选择性和产率均比较低。CN102107142B公开了一种C7～C10烷烃异构化催化剂及其制备方法，包括复合载体和以载体为基准计算的含量为0.05～3.0质量％的铂，复合载体包括20～70质量％的MCM-41分子筛、10～35质量％的磷钨酸和10～50质量％的氧化铝。该专利技术将较强酸性的磷钨酸通过浸渍使其分散在介孔分子筛孔道中，增加活性位点，发挥其酸性作用，但是该催化剂的多支链异构烷烃选择性、催化活性仍不能满足正构烷烃异构化的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种正构烷烃异构化催化剂的制备方法，该方法制备的正构烷烃异构化催化剂，具有较高的催化活性和多支链异构化选择性。本专利技术提供的一种正构烷烃异构化催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将氧化铝载体用含有多元醇和铂化合物的水溶液浸渍后干燥，得到第一中间体；其中含有多元醇和铂化合物的水溶液所含多元醇与干基氧化铝载体的质量比为1-20质量％；(2)将步骤(1)中得到的第一中间体进行还原处理，得到第二中间体；(3)将杂多酸负载在步骤(2)中得到的第二中间体上，然后干燥，得到第三中间体；(4)将步骤(3)中得到的第三中间体在惰性气体气氛下在130-300℃、0.01-0.1MPa条件下干燥，得到催化剂。本专利技术还提供了上述方法制备得到的正构烷烃异构化催化剂。本专利技术的方法先用含多元醇和铂化合物的水溶液处理氧化铝载体，经还原后，再负载杂多酸和经热处理，制得的催化剂在催化正构烷烃异构化时，具有较高的催化活性和多支链异构化选择性。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种正构烷烃异构化催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将氧化铝载体用含有多元醇和铂化合物的水溶液浸渍后干燥，得到第一中间体；其中含有多元醇和铂化合物的水溶液所含多元醇与干基氧化铝载体的质量比为1-20质量％；(2)将步骤(1)中得到的第一中间体进行还原处理，得到第二中间体；(3)将杂多酸负载在步骤(2)中得到的第二中间体上，然后干燥，得到第三中间体；(4)将步骤(3)中得到的第三中间体在惰性气体气氛下在130-300℃，0.01-0.1MPa条件下干燥，得到催化剂。本专利技术的专利技术人意外地发现，氧化铝载体先负载活性金属组分铂和多元醇，经还原后，再负载杂多酸，热处理后制备得到的催化剂，可有效地降低杂多酸对负载铂分散性的影响，由此制备得到的催化剂在催化正构烷烃异构化时，相对于现有的催化正构烷烃异构化的催化剂，具有更好的催化活性和异构化选择性。根据本专利技术的正构烷烃异构化催化剂的制备方法，优选地，催化剂中以干基氧化铝载体为基准计算的铂负载量为0.01-2.0质量％，杂多酸负载量为10-70质量％。根据本专利技术的正构烷烃异构化催化剂的制备方法，所述氧化铝载体可以为各种晶相的氧化铝，例如可以为选自γ-Al2O3、η-Al2O3、θ-Al2O3、δ-Al2O3和χ-Al2O3中的至少一种，优选地，所述氧化铝载体为γ-Al2O3。上述晶形的氧化铝载体可以通过商购得到，也可以通过将氧化铝前驱物进行成型和焙烧而得到，氧化铝前驱体没有特别限制，例如可以为选自三水合氧化铝、一水合氧化铝和无定形氢氧化铝中的至少一种。所述氧化铝载体的形状可以为选自球形、圆柱形、环形、三叶草形、四叶形、蜂窝形和蝶形等中的至少一种。根据本专利技术的正构烷烃异构化催化剂的制备方法，步骤(1)中，将氧化铝载体用含有多元醇和铂化合物的水溶液浸渍，本专利技术对铂化合物的种类没有特别限制，例如所述铂化合物可以为氯铂酸、二氯四氨合铂和四氯合铂酸六氨合铂中的至少一种，优选为氯铂酸。所述多元醇可以为分子中含有两个或两个以上羟基的醇类，例如可以为选自C2-C6的二元醇、丙三醇、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇和聚乙二醇中的至少一种，所述C2-C6的二元醇，例如为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇或己二醇。另外，将氧化铝载体用含有多元醇和铂化合物的水溶液浸渍，可以为饱和浸渍法或过量浸渍法，本专利技术优选饱和浸渍法，例如，采用含有多元醇和铂化合物的水溶液浸渍氧化铝载体1-12小时，其中相对于100重量份的氧化铝载体，所述多元醇的用量为1-15重量份，铂含量为0.14-20mg/mL的铂化合物溶液的用量为70-150mL。根据本专利技术的正构烷烃异构化催化剂的制备方法，用含多元醇和铂化合物的水溶液浸渍氧化铝载体的温度为20-100℃；干燥温度为60-120℃，干燥时间为2-8小时，干燥压力为0.01-0.1MPa。根据本专利技术的正构烷烃异构化催化剂的制备方法，所述惰性气体可选自氮气、氩气和氦气中的至少一种。根据本专利技术的正构烷烃异构化催化剂的制备方法，在进行步骤(2)的还原处理前，优选对步骤(1)中得到的第一中间体进行氧化处理。所述第一中间体经氧化处理后，将离子态氯铂酸根转化为氧化铂，有利于将其充分还原至活性金属组分铂。所述氧化处理的条件包括：氧化温度为100-550℃，优选为200-540℃；氧化时间为0.1-10小时，优选为0.1-8小时；氧化气体通过第一中间体的体积空速为5-1500小时-1，优选为30-1200小时-1。所述氧化气体可以为氧气和/或含氧的氮气，优选为含氧的氮气，例如空气。根据本专利技术的正构烷烃异构化催化剂的制备方法，优选地，将所述氧化铝载体在进行步骤(1)之前，用氨水浸渍进行预处理，然后将预处理后的氧化铝载体进行干燥和焙烧。用氨水对氧化铝载体进行预处理，调整氧化铝表面性质，有利于活性金属组分铂的负载。所述预处理的条件可以包括：氨水的浓度为0.1-28质量％，处理温度为30-250℃，处理时间为1-48小时。优选地，所述预处理的条件是：氨水的浓度为3-20质量％，处理温度为80-200℃，处理时间为1-24小时。所述预处理优选在密闭条件下进行，密闭浸渍容器可以为本领域常规的密闭反应器，例如耐压不锈钢反应釜。其中，将预处理后的氧化铝载体进行焙烧的温度可以为200-450℃，焙烧的时间可以为0.5-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正构烷烃异构化催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将氧化铝载体用含有多元醇和铂化合物的水溶液浸渍后干燥，得到第一中间体；其中含有多元醇和铂化合物的水溶液所含多元醇与干基氧化铝载体的质量比为1‑20质量％；(2)将步骤(1)中得到的第一中间体进行还原处理，得到第二中间体；(3)将杂多酸负载在步骤(2)中得到的第二中间体上，然后干燥，得到第三中间体；(4)将步骤(3)中得到的第三中间体在惰性气体气氛下在130‑300℃，0.01‑0.1MPa条件下干燥，得到催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种正构烷烃异构化催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将氧化铝载体用含有多元醇和铂化合物的水溶液浸渍后干燥，得到第一中间体；其中含有多元醇和铂化合物的水溶液所含多元醇与干基氧化铝载体的质量比为1-20质量％；(2)将步骤(1)中得到的第一中间体进行还原处理，得到第二中间体；(3)将杂多酸负载在步骤(2)中得到的第二中间体上，然后干燥，得到第三中间体；(4)将步骤(3)中得到的第三中间体在惰性气体气氛下在130-300℃，0.01-0.1MPa条件下干燥，得到催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，催化剂中以干基氧化铝载体为基准计算的铂负载量为0.01-2.0质量％，杂多酸负载量为10-70质量％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述氧化铝载体包括γ-Al2O3、η-Al2O3、θ-Al2O3、δ-Al2O3和χ-Al2O3中的至少一种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述多元醇为选自C2-C6的二元醇、丙三醇、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇和聚乙二醇中的至少一种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，用含多元醇和铂化合物的水溶液浸渍氧化铝载体的温度为20-100℃；干燥温度为60-120℃，干燥时间为2-8小时，干燥压力为0.01-0.1MPa。6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述惰性气体为选自氮气、
\t氩气和氦气中的至少一种。7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，该方法还包括：将步骤(1)中得到的第一中间体进行氧化处理后再进行步骤(2)的还原处理。8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述氧化处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金芝，龙军，于中伟，孔令江，马爱增，周涵，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11