用于碳八芳烃中二甲苯异构化反应的多级孔分子筛催化剂的制备方法技术

一种用于碳八芳烃中二甲苯异构化反应的多级孔分子筛催化剂的制备方法，包括以下步骤：将氢型纳米沸石、聚丙烯酰胺、聚乳酸和氧化铝混合挤压成型后，干燥、焙烧，得到未经改性的分子筛催化剂；将得到的未经改性的分子筛催化剂浸渍于含有第一组金属元素的盐水溶液中，干燥、焙烧，得到含第一组金属元素的氧化物的分子筛催化剂；将得到的含第一组金属元素的氧化物的分子筛催化剂浸渍于含第二组金属元素的盐水溶液中，干燥、焙烧，得到含第二组金属元素的氧化物的分子筛催化剂；将得到的催化剂应用于碳八芳烃二甲苯异构化反应工艺中，解决了现有技术中二甲苯的损失率高、反应空速低、加氢裂解、歧化等副反应严重以及耗能高的问题。

Process for preparing multistage porous molecular sieve catalyst for isomerization reaction of xylene in carbon eight arene

A method for preparing mesoporous molecular sieve catalyst for multistage xylene isomerization of aromatic carbon eight, which comprises the following steps: hydrogen type nano zeolite, polyacrylamide, poly lactic acid and alumina mixed extrusion molding, drying, roasting, obtained without modified molecular sieve catalyst; the obtained without molecular modification the catalyst impregnated in aqueous solution containing a first group of metal elements, drying, roasting, with the first group of molecular sieve catalyst metal oxide; saline solution will be obtained with the first group of molecular sieve catalyst metal oxide impregnated with second groups of metal elements, drying, roasting, molecular with second groups of metal oxide catalyst; the catalyst is applied to carbon eight arene xylene isomerization process, solution In the prior art, xylene has high loss rate, low reaction space velocity, serious side reactions such as hydrogenation, cracking and disproportionation, and high energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
用于碳八芳烃中二甲苯异构化反应的多级孔分子筛催化剂的制备方法
本专利技术涉及一种用于碳八芳烃中二甲苯异构化反应的多级孔分子筛催化剂的制备方法，尤其涉及一种应用于乙苯脱乙基型碳八芳烃生产对二甲苯工艺过程中二甲苯与邻二甲苯异构化反应的多级孔分子筛催化剂的制备方法。
技术介绍
石油化工中间产品C8芳烃是石脑油重整、裂解的产物，包括间二甲苯，邻二甲苯和乙苯，乙苯含量可占到10％～30％。重整油的主要成分是一组通常称为苯，甲苯，二甲苯芳香烃(苯，甲苯，二甲苯也简称BTX)，并含有乙苯。在BTX中，最重要的成分是苯和二甲苯，二甲苯包括对二甲苯，间二甲苯，邻二甲苯。由于对二甲苯是生产聚酯，树脂，医药品，清洁剂等的重要原料，需求量大，是石化产业中重要的产品之一。一般的生产商会将苯、甲苯和二甲苯从重整油中分离出来，剩余下C8芳烃。然后将C8芳烃进入二甲苯异构化工艺，使间二甲苯，邻二甲苯通过催化反应转化为热力学平衡的二甲苯混合物，以形成对二甲苯的产物。二甲苯异构化就是将含贫对二甲苯PX的C8芳烃C8A，通过催化剂作用转化为接近平衡组成的C8A，结合PX分离工艺，通过循环操作逐步将邻二甲苯OX、间二甲苯MX和乙苯EB全部转化为对二甲苯PX，达到增产PX的目的。目前二甲苯异构化催化剂大多采用贵金属双功能催化剂，催化剂既有酸性功能，又有金属活性功能。酸性功能使OX、MX转化为PX；贵金属活性功能使EB通过催化加氢、脱氢反应转化为PX，且使饱和烃裂解(有助于除去杂质和减少结焦)等，但是，含贵金属催化剂价格高昂，同时，反应初期贵金属加氢活性太高，会使OX、MX和PX加氢转化为饱和烃，并进一步发生催化裂解转化C1～C4气态烃，而导致二甲苯的损失。目前碳八芳烃二甲苯异构化催化剂按乙苯转化的技术途径，主要分为乙苯脱乙基(至苯)型反应工艺与乙苯转化(至二甲苯)型反应工艺二种应用
；而对应用于乙苯脱乙基型反应工艺的碳八芳烃二甲苯异构化催化剂研究较少。美国环球油品公司专利CN200480039671.3(用于C8烷基芳烃异构化的方法和催化剂)，公开了一种应用低二氧化硅ZSM-12型沸石的沸石催化剂体系将二甲苯异构化为对二甲苯的方法。所述催化剂包含1～90wt％的二氧化硅/氧化铝摩尔比为45或更小的ZSM-12沸石组分，0.1～2wt％的铂族组分，以及无机氧化物粘结剂组分,还含有金属如铼/钴/镍/镓锌/铀,还含卤素。该种催化剂能在C8环损失最小下将二甲苯异构化为对二甲苯，以及乙苯异构化为二甲苯，从而减少芳环损失副反应，改善了芳烃合成工艺的产率。但是，该贵金属催化剂价格高，且反应初期须添加卤化物做相应的减活处理，设备易于造成腐蚀。埃克森美孚化学专利公司CN200480009963.2(乙苯和二甲苯的异构化方法)，公开了一种用于包括乙苯和二甲苯异构体混合物的原料的异构化方法，其中首先使原料与第一催化剂组合物在二甲苯异构化条件下接触，以制备与原料相比具有更高对二甲苯浓度的中间产物，然后使该中间产物与第二催化剂组合物在乙苯异构化条件下接触。第二催化剂组合物包括氢化-脱氢组分和具有10元环孔隙的分子筛，而且该第二催化剂组合物而可有效地将中间产物中的至少部分乙苯选择异构化为对二甲苯，对二甲苯浓度大于所述乙苯异构化条件下的对二甲苯平衡浓度。但是，催化剂须含有贵金属，导致价格高昂；同时，第二催化剂中贵金属加氢活性太高，会发生OX、MX和PX加氢转化为饱和烃副反应，而使二甲苯损失。中国石油化工总公司化工科学研究院CN93119747.3(烷基芳烃异构化催化剂)，公开了一种烷基芳烃异构化催化剂，以ZSM-5沸石和丝光沸石组成的复合沸石及氧化铝为载体，并载有0.1～2wt％的Ⅷ族贵金属改性；该催化剂用于C8芳烃异构化时，对二甲苯在二甲苯产物中的浓度达到或接近热力学平衡值，二甲苯收率高。但是，除了贵金属催化剂价格高昂外，同时，贵金属加氢活性太高，会使OX、MX和PX发生苯环加氢并进一步催化裂解转化低碳气态烃；另一方面，ZSM-5沸石和丝光沸石组成催化剂的酸性太强会使OX、MX发生歧化副反应转化为苯与三甲苯，而导致二甲苯的明显损失。由以上文献可见，目前对应用于乙苯脱乙基型反应工艺的碳八芳烃二甲苯异构化催化剂研究较少。在碳八芳烃二甲苯异构化催化剂制备中一般均采用贵金属的分子筛催化剂用于二甲苯异构化都较好的使OX、MX转化为PX，引入贵金属加氢活性功能提升了催化剂的运行稳定性；但是，含贵金属催化剂生产成本高，并且贵金属加氢活性过高，会使OX、MX和PX加氢转化为饱和烃，并进一步发生催化裂解转化C1～C4较低气态烃，存在二甲苯的损失，而导致二甲苯总收率低的问题，不能满足实际生产的需求，限制了其工业化应用效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碳八芳烃中二甲苯异构化反应多级孔分子筛催化剂的制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于碳八芳烃中二甲苯异构化反应的多级孔分子筛催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：步骤一，将50～95重量份的SiO2/Al2O3摩尔比为10～100的氢型纳米沸石、0.1～5重量份的聚丙烯酰胺、0.5～6重量份的聚乳酸和5～55重量份的氧化铝混合挤压成型后，在110～140℃下干燥2～4小时后，在500～580℃下焙烧2小时，得到未经改性的分子筛催化剂；步骤二，将步骤一得到的未经改性的分子筛催化剂浸渍于含有第一组金属元素的盐水溶液中，经过滤后在110～140℃下干燥2～4小时，然后在500～580℃下焙烧2～4小时后，得到含0.1～12重量份的含第一组金属元素的氧化物的分子筛催化剂，其中，所述第一组金属元素为混合稀土、铍、镁、锶和钕中的一种或多种；及步骤三，将步骤二得到的含第一组金属元素的氧化物的分子筛催化剂浸渍于含第二组金属元素的盐水溶液中，经过滤后在110℃～140下干燥2～4小时，然后在500～580℃下焙烧2～4小时后，得到含0.1～5重量份的含第二组金属元素的氧化物的分子筛催化剂，其中，所述第二组金属元素为钼、镍和钴中的一种或多种。其中，所述混合稀土由10wt％～60wt％的铈和90wt％～40wt％的镧组成。其中，所述氢型纳米沸石选自SAPO-5、SAPO-11、MCM-22、UZM-8和MCM-49沸石中的一种或多种。其中，所述氢型纳米沸石的晶体形状为片状或针状，使晶体短轴一边的反应扩散距离更小，有利于高反应空速运行下的高异构化率。其中，所述氢型纳米沸石的SiO2/Al2O3摩尔比为15～30，具有更多的酸性位数量，有助于提高反应活性。其中，步骤一中所述的盐水溶液为硝酸盐或醋酸盐水溶液。其中，步骤二中所述的盐水溶液为硝酸盐、盐酸盐或醋酸盐水溶液。其中，步骤一中所述氧化铝为γ-Al2O3或铝溶胶。其中，步骤一中采用聚丙烯酰胺和聚乳酸两种物质作为组合致孔剂，聚丙烯酰胺和聚乳酸重量份比例为1：2～1：1。其中，制备所得催化剂的微孔孔容为0.15～0.18ml/g，总孔容为0.42～0.50ml/g，中孔孔容为0.27～0.32ml/g。本专利技术的有益效果是：在本专利技术催化剂的制备方法中，采用了本身具有优异反应扩散性能的氢型纳米沸石SAPO-5、SAPO-11、MCM-22、UZM-8或MCM-49中的一种或多种作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于碳八芳烃中二甲苯异构化反应的多级孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一，将50～95重量份的SiO

【技术特征摘要】
1.一种用于碳八芳烃中二甲苯异构化反应的多级孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一，将50～95重量份的SiO2/Al2O3摩尔比为10～100的氢型纳米沸石、0.1～5重量份的聚丙烯酰胺、0.5～6重量份的聚乳酸和5～55重量份的氧化铝混合挤压成型后，在110～140℃下干燥2～4小时后，在500～580℃下焙烧2小时，得到未经改性的分子筛催化剂；步骤二，将步骤一得到的未经改性的分子筛催化剂浸渍于含有第一组金属元素的盐水溶液中，经过滤后在110～140℃下干燥2～4小时，然后在500～580℃下焙烧2～4小时后，得到含0.1～12重量份的含第一组金属元素的氧化物的分子筛催化剂，其中，所述第一组金属元素为混合稀土、铍、镁、锶和钕中的一种或多种；及步骤三，将步骤二得到的含第一组金属元素的氧化物的分子筛催化剂浸渍于含第二组金属元素的盐水溶液中，经过滤后在110～140℃下干燥2～4小时，然后在500～580℃下焙烧2～4小时后，得到含0.1～5重量份的含第二组金属元素的氧化物的分子筛催化剂，其中，所述第二组金属元素为钼、镍和钴中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的用于碳八芳烃中二甲苯异构化反应的多级孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合稀土由10wt％～60wt％的铈和90wt％～40wt％的镧组成。3.根据权利要求1所述的用于碳八芳烃中二甲苯异构化反应的多级孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述氢型...

【专利技术属性】
技术研发人员：张元礼，程光剑，吕洁，朱志荣，黄集钺，贺俊海，李民，石鸣彦，娄阳，邸大鹏，王红，田振英，王咏梅，韩秋萍，曹薇，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11