在一个实施方式中，用于制备催化剂的方法，包括：形成包含锗源、碱金属源、铝源、和二氧化硅源的混合物，其中，所述混合物具有pH；将所述混合物的pH调节至大于或等于9.5的值；将所述混合物结晶和锻烧以形成沸石；在所述沸石上沉积铂；并且锻烧所述沸石以形成最终催化剂。所述最终催化剂是非酸性的并且具有基于除了任何粘合剂和挤出助剂之外的所述最终催化剂的总重量小于或等于0.75wt％的铝含量以及大于或等于125的Si:Al2摩尔比。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
沸石是可以在沸石晶体的骨架中包含其他金属的结晶的水合铝硅酸盐(crystallinehydratedaluminosilicate)或者可以是在沸石上(即，在表面上或者在孔中)可以被沉积、交换、或浸渍的结晶的水合铝硅酸盐。用于制备沸石的方法包括：制备铝的氧化物的源和氧化硅的混合物水溶液；以及在结晶条件下保持所述混合物水溶液直至形成沸石晶体。在晶体结构中，存在可以相互连接的孔和通道。这些孔和通道的尺寸和构造允许某些尺寸的分子进入。沸石用作催化剂用于，除了别的事物之外，异构化、甲苯岐化、烷基转移、氢化、烷烃寡聚、和芳构化。芳构化是可以包括烃的脱氢、脱氢烃的环化、以及环化烃的芳构化步骤的多步过程。烃芳构化的一种这样的实例是石脑油的芳构化。石脑油主要是直链、支链、和环状的脂肪族烃，具有五至九个碳原子/分子的轻石脑油，以及具有七至十二个碳原子/分子的重石脑油的混合物。通常，轻石脑油包含环烷、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。轻石脑油通常包含60至99重量百分数(wt％)的链烷烃和环烷烃。轻石脑油可以表征为具有70至150克/摩尔(g/mol)的范围的分子量、0.6至0.9克/立方厘米(g/cm3)的范围的比重、50至320华氏度(°F)的范围(10至160摄氏度(℃))的沸点、以及在室温下5至500毫米汞柱(mmH)的蒸气压力的石油馏出物。轻石脑油可以通过各种方法，例如蒸馏，获得自原油、天然气凝析油、或者其他烃流股。对于石脑油芳构化，具有改善的选择性和转化率中的一种或者两者的沸石是期望的。
技术实现思路
在本文中公开了催化剂、用于生产和使用该催化剂的方法。在一个实施方式中，生产催化剂的方法包括：形成包含锗源、碱金属源、铝源、和二氧化硅源的混合物，其中，该混合物具有pH；将混合物的pH调节至大于或等于9.5的值；将混合物结晶和煅烧以形成沸石；在沸石上沉积铂；并且煅烧沸石以形成最终催化剂。最终催化剂是非酸性的，并且具有基于除了任何粘合剂和挤出助剂(extrusionaide)之外的最终催化剂的总重量小于或等于0.75wt％的铝含量以及大于或等于125的Si:Al2摩尔比。在另一个实施方式中：催化剂包含：在其上沉积有Pt的骨架中包含Si、Al、和Ge的沸石；其中，催化剂具有大于或等于125的Si:Al2摩尔比、40至400的Si:Ge摩尔比，以及0.9至2.5的Na:Al摩尔比，其中，催化剂具有小于或等于0.75wt％的铝含量，其中，催化剂是非酸性的。在另一个实施方式中：用于烃芳构化的方法包括：使包含6至12个碳原子/分子的烷烃与催化剂接触，该催化剂包含：在其上沉积有Pt的骨架中包含Si、Al、和Ge的沸石；其中，催化剂具有大于或等于125的Si:Al2摩尔比、40至400的Si:Ge摩尔比，以及0.9至2.5的Na:Al摩尔比，其中，除了任何粘合剂和挤出助剂之外，催化剂具有小于或等于0.75wt％的铝含量。通过以下具体实施方式来举例说明上述和其他特征。具体实施方式在制备用于轻石脑油芳构化的非酸性的催化剂的先前方法中，形成包含铝源、二氧化硅源、四价金属、三价金属、或者包含上述一种或多种的组合的混合物，并且然后将混合物的pH调节至小于或等于9的低pH(例如，为了在催化剂上获得期望量的四价金属)。用这样的方式制备的材料通常是酸性的。酸性的沸石催化剂具有大量的具有显著的或Lewis酸性的位点，并且这些位点促进进料组分的裂解，这在轻石脑油芳构化中是不期望的反应。因此，通常使催化剂经受合成后离子交换步骤，其中通过使碱金属接近铝来将碱金属或者其他碱性组分用于中和酸性位点。当使用具有+1价的碱金属时，在所得的非酸性催化剂中碱金属与铝的摩尔比将大于0.90，例如，大于或等于0.95。出乎意料地发现非酸性催化剂可以由具有大于或等于9.5的pH值的混合物形成。在不受理论限制的情况下，应认为在这种条件下，出现增加量的钠以中和铝。更进一步出乎意料地发现，尽管在这种增加的pH下制备催化剂可以限制可能结合至最终催化剂中的锗的量，例如，基于催化剂的最终重量(除了任何粘合剂和挤出助剂之外)，至小于3wt％，但是仍然可以得到良好的活性和良好的选择性。良好的活性是在515℃的温度以及8.6倒数小时(reciprocalhour)(hr-1)的液时空速下大于或等于20％的转化率，优选地，大于或等于30％并且良好的选择性是大于或等于85％、优选地，大于或等于90％的选择性。催化剂可以是锗(Ge)取代的中孔的沸石，在其上已经将贵金属(如铂)沉积。优选地，催化剂可以是非酸性的、低铝的Pt/Ge-ZSM-5催化剂，例如，基于最终催化剂的总重量，具有小于或等于0.75wt％，例如，0.45至0.7wt％的铝(Al)的量。如在本文中使用的，非酸性的沸石是指其基本上全部的阳离子交换位点，例如，通常与铝有关的那些，被非氢阳离子种类占据(例如，碱金属或碱土金属如钠、钾、铷、铯、锂、镁、钙、钡、或包含上述一种或多种的组合；优选地，碱金属可以包括钠)的非酸性的沸石。通常阳离子位点用于烃裂解成不期望的产物。沸石可以是多种沸石中任一种，其中沸石是具有包含硅石(SiO4)和氧化铝(AlO4)四面体的三维骨架(framework)的结晶的铝硅酸盐，并且可以是天然存在的或者是合成的。沸石在结晶的骨架中可以包含除了铝和硅之外的元素。术语“沸石”不仅包含铝硅酸盐，而且还包含其中其它三价元素取代铝的物质，以及其中其它四价元素取代硅的物质。沸石是用于异构化、甲苯岐化、烷基转移、氢化和烷烃低聚反应以及芳构化的已知催化剂。一些沸石催化剂，特别是含有第VIII族沉积金属的那些可以对硫中毒敏感。沸石结构的实例是MTW、FER、MEL、TON、MRE、MWW、MFI、BEA、MOR、LTL、或MTT。在本说明书中使用的术语“ZSM-5”是指具有MFI结构的沸石。沸石可以包含ZSM-5、ZSM-11、ZSM-23、镁碱沸石、丝光沸石、或者包含上述一种或多种的组合。沸石可以来自于在骨架结构中包含五元的环单元或者五元硅环(pentasil)单元的五元硅环沸石家族。这种沸石包括ZSM-5、ZSM-11、ZSM-23、等等。沸石可以是ZSM-5或者MFI(ZSM-5的国际沸石协会命名)。ZSM-5沸石具有二维的具有笔直通道(5.4埃x5.6)的孔结构，其与弯曲通道(sinusoidalch本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备催化剂的方法，包括：形成包含锗源、碱金属源、铝源、和二氧化硅源的混合物，其中，所述混合物具有pH；调节所述混合物的pH至大于或等于9.5的值；将所述混合物结晶和锻烧以形成沸石；在所述沸石上沉积铂；并且锻烧所述沸石以形成最终催化剂；其中，所述最终催化剂是非酸性的并且具有基于除了任何粘合剂和挤出助剂之外的所述最终催化剂的总重量小于或等于0.75wt％的铝含量以及大于或等于125的最终Si:Al2摩尔比。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.22 US 61/907,4661.一种制备催化剂的方法，包括：
形成包含锗源、碱金属源、铝源、和二氧化硅源的混合物，其
中，所述混合物具有pH；
调节所述混合物的pH至大于或等于9.5的值；
将所述混合物结晶和锻烧以形成沸石；
在所述沸石上沉积铂；并且
锻烧所述沸石以形成最终催化剂；
其中，所述最终催化剂是非酸性的并且具有基于除了任何粘合
剂和挤出助剂之外的所述最终催化剂的总重量小于或等于0.75wt％
的铝含量以及大于或等于125的最终Si:Al2摩尔比。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述混合物的形成包括：
形成第一水溶液，其中，所述第一溶液包含所述锗源和所述碱
金属源；
形成第二水溶液，其中，所述第二溶液包含所述铝源；
将所述第一水溶液和所述第二水溶液结合以形成结合的溶液；
并且
将所述二氧化硅源添加至所述结合的溶液以形成所述混合物。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，所述混合物具有175
至290的混合Si:Al2摩尔比、5至100的混合Si:Ge摩尔比、以及10
至60的混合Na:Al摩尔比。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述沸石是ZSM-5
沸石。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述最终催化剂具
有40至400的最终Si:Ge摩尔比以及0.9至2.5的最终Na:Al摩尔
比中的一种或者两者。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述最终催化剂包
含0.1至3wt％的Ge含量、0.5至2wt％的Na含量、以及0.05至3
wt％的Pt含量中的一种或多种，其中，wt％值是基于除了任何粘合
剂和挤出助剂之外的所述最终催化剂的总重量。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，所述方法不包括与
...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿拉·汗马梅多娃，斯科特·史蒂文森，
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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