一种长链烷烃异构化催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种长链烷烃异构化的催化剂及其制备方法和应用，主要解决现有技术中催化剂上C16‑C18转化率较低，异构化产物选择性较低，催化剂稳定性较低的问题。本发明专利技术通过采用一种长链烷烃异构化的催化剂，包含第一组分、第二组分、第三组分、第四组分和分子筛载体，所述第一组分包括Pt、Pd、Ir的至少一种，第二组分包括CaO、SnO2、Re2O7、ZrO2、K2O、MgO、La2O3中的至少一种，所述第三组分包括Mo、W的至少一种，第四组分为粘结剂，分子筛载体包括SAPO‑11、β、HY和AlMCM‑41的至少一种的技术方案较好的解决了上述问题，可用于C16‑C18等长链烷烃临氢异构化反应中。

【技术实现步骤摘要】
一种长链烷烃异构化催化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种长链烷烃催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
生物柴油是以动植物油脂为原料制得的酯类和烃类燃料。餐厨废弃油脂(俗称“地沟油”)主要包括餐饮、食品加工等单位煎炸食品废弃的油脂(俗称“老油”)、混杂在厨余垃圾中的油脂(即“泔水油”或“稍水油”)、洗涤工具排入下水道的油脂(即狭义“地沟油”)、以废弃动物组织和内脏(病死动物、剔除废弃肉、腺体等)熬制的油脂等四类。餐厨废弃油脂是一种污染源,也是可再利用的资源,如果监管失控会造成影响社会稳定的重大食品安全事件。将餐厨废弃油脂转化为生物柴油，具有很强的社会效益。第一代生物柴油是通过酯交换反应制得的脂肪酸甲酯，但其化学组成结构与石化柴油明显不同，含氧量高，热值相对较低，化学稳定性差，黏度较大，生产中还会产生大量含酸、碱和油脂的工业废水，生产，仓储和使用成本较高。第二代生物柴油是通过加氢脱氧反应制得的烃类燃料，它主要由C16-C18的长链正构烷烃组成，在化学元素与石化柴油完全相同，具有与柴油相近的发热值、低硫含量，氧化安定性，但低温流动性较差，只能以一定比例与石化柴油掺混使用。采用临氢异构化技术可以显著提高加氢法生物柴油的低温流动性，使其具有与石化柴油更接近的物理化学性质，可以无限制地与石化柴油掺混。进一步扩大生物柴油的适用范围。CN105126898A公开了以SAPO-11，SAPO-34，SAPO-34，HZSM-5，HZSM-22和Beta分子筛为载体，制备的Pt、Pd和Ru催化剂具有良好的C16临氢异构化性能。CN105032476A公开了Pt/MCM-41催化剂上C16-C18烷异构化性能。汪哲明等【催化学报，2005年，第26卷第9期，第819-823页】研究了硅烷化处理对Pt/SAPO-11催化剂上C12异构化的性能，发现硅烷化有效清除了分子筛表面的酸性位，减少了发生在外表面的非选择性裂化反应，提高了单支链异构化选择性，但总异构化选择性降低了。孙霞等【石油炼制与化工，2010年，第41卷第6期，第1-6页】研究了Pt/SAPO-11-Beta催化剂上C16异构化性能，转化率达到60％，异构化选择性达到90％。但催化剂性能仍需要进一步提高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是现有技术中催化剂上C16-C18转化率较低，异构化产物选择性较低，催化剂稳定性较低的问题，提供一种新的长链烷烃异构化的催化剂。该催化剂用于上C16-C18烷烃异构化反应中，具有C16-C18转化率和异构化产物选择性较高，催化剂稳定性良好的优点。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的新的长链烷烃异构化催化剂的制备方法。本专利技术所要解决的技术问题之三是提供一种与解决技术问题之一相对应的新的长链烷烃异构化的催化剂应用。为解决上述问题之一，本专利技术采用的技术方案如下：一种长链烷烃异构化的催化剂，包含第一组分、第二组分、第三组分、第四组分和分子筛载体，所述第一组分包括Pt、Pd、Ir的至少一种，第二组分包括CaO、SnO2、Re2O7、ZrO2、K2O、MgO、La2O3中的至少一种，所述第三组分包括Mo、W的至少一种，第四组分为粘结剂，分子筛载体包括SAPO-11、β、HY和AlMCM-41的至少一种；催化剂中第一组分质量含量为0.01-5％，第二组分质量含量为0-10％，第三组分质量含量为0.01-10％，第四组分质量含量为2-30％，载体质量含量为45-97.79％。上述技术方案中，优选地，其特征在于所述催化剂中第一组分质量含量为0.03-3％，第二组分质量含量为0.3-10％，第三组分质量含量为2-10％，第四组分质量含量为2-25％，载体质量含量为60-95.67％；粘结剂为氧化铝或二氧化硅。为解决上述问题之二，本专利技术采用的技术方案如下：一种长链烷烃异构化的催化剂的制备方法，包括如下步骤：1)配制溶液A，溶液A中含Pt、Pd、Ir元素的离子的至少一种；2)配制溶液B，溶液B中含Ca、Sn、Re、Zr、K、Mg、La元素的离子的至少一种；1)配制溶液C，溶液C中含Mo、W元素的离子的至少一种；3)分子筛载体和粘结剂以及助剂经过捏合、挤条成型、干燥和焙烧，制成催化剂载体；4)浸渍，浸渍方法包括等体积浸渍和/或饱和浸渍，浸渍次序包括分步浸渍和共浸渍，浸渍温度10-85℃，浸渍时间5-240分钟；5)分步浸渍或共浸渍制备后，催化剂干燥温度80-150℃，干燥时间2-24小时；6)分步浸渍或共浸渍制备方法中，催化剂干燥后于300-900℃下焙烧1-24小时。上述技术方案中，优选地，配置溶液A、配置溶液B和溶液C所用的含催化剂第一组份、第一组份和第三组分的原料，包括金属的硝酸盐、醋酸盐、硫酸盐、草酸盐或氯化物。上述技术方案中，优选地，所述焙烧温度为450-600℃。上述技术方案中，优选地，步骤4)中的浸渍为分步法浸渍或共浸渍，所述分步法浸渍为先浸渍溶液B后浸渍溶液C再浸渍溶液A，先浸渍溶液C后浸渍溶液B再浸渍溶液A，共浸渍为溶液A、溶液B和溶液C混合后浸渍，也包括浸渍溶液B和浸渍液C混合浸渍后，再浸渍溶液A。为解决上述问题之三，本专利技术采用的技术方案如下：一种长链烷烃异构化催化剂的应用，采用所述的催化剂进行C16-C18长链烷烃的异构化反应，反应压力为0.5-8.5MPa，反应温度为150-450℃，长链烷烃液时空速为0.3-3.0h-1，氢气与长链烷烃体积比(即氢油体积比)为300-3000。上述技术方案中，优选地，所述催化剂需先活化处理，活化温度为150-750℃；活化气氛为H2或低碳烷烃，或H2/低碳烷烃与N2、Ar、He惰性气体的混合气体，其中H2的体积百分含量为0.1-99.9％，活化时间1-24小时。上述技术方案中，优选地，反应压力为1.0-5.0MPa，反应温度为200-400℃；长链烷烃液时空速为0.8-2.0h-1，氢气与长链烷烃体积比为500-2000。本专利中，第一组分、第二组分、第三组分的金属或金属氧化物负载于分子筛载体上，通过粘结剂粘合成型。本专利提供了一种长链烷烃异构化催化剂及其制备方法和应用。该催化剂活性、选择性高。且所述催化剂的制备方法简单，催化剂的原料来源广泛，催化剂的制备过程环境友好，适合工业化生产，取得了较好的技术效果。下面通过实施例对本专利技术作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。具体实施方式【实施例1】称取一定量SAPO-11，和拟薄水铝石，田菁粉和去离子水混合，捏合后，挤条干燥焙烧制得催化剂载体。称取一定量氯铂酸、钼酸铵、铼酸铵和硝酸钾置于烧杯中，加入30g蒸馏水使其完全溶解，记作溶液1；将溶液1加入催化剂载体中，浸渍。浸渍温度30℃，浸渍时间2小时；在120℃干燥24小时，并在500℃下焙烧6小时，即得目标产物催化剂。分子筛含量为80％，粘结剂含量为12％，催化剂组成采用X荧光光谱(XRF)测定。将上述制得的催化剂制成20-30目大小的颗粒，装入直径为12mm的管式反应器中，在400℃氢气气氛下活化6小时。以C16直链烷烃为原料(保温条件下进料)，反应温度330℃，液时空速1.0h-1，氢油体积比600：1，反应压力4.0MPa，反应48小时后取样分析，计算反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长链烷烃异构化的催化剂，包含第一组分、第二组分、第三组分、第四组分和分子筛载体，所述第一组分包括Pt、Pd、Ir的至少一种，第二组分包括CaO、SnO2、Re2O7、ZrO2、K2O、MgO、La2O3中的至少一种，所述第三组分包括Mo、W的至少一种，第四组分为粘结剂，分子筛载体包括SAPO‑11、β、HY和AlMCM‑41的至少一种；催化剂中第一组分质量含量为0.01‑5％，第二组分质量含量为0‑10％，第三组分质量含量为0.01‑10％，第四组分质量含量为2‑30％，载体质量含量为45‑97.79％。

【技术特征摘要】
1.一种长链烷烃异构化的催化剂，包含第一组分、第二组分、第三组分、第四组分和分子筛载体，所述第一组分包括Pt、Pd、Ir的至少一种，第二组分包括CaO、SnO2、Re2O7、ZrO2、K2O、MgO、La2O3中的至少一种，所述第三组分包括Mo、W的至少一种，第四组分为粘结剂，分子筛载体包括SAPO-11、β、HY和AlMCM-41的至少一种；催化剂中第一组分质量含量为0.01-5％，第二组分质量含量为0-10％，第三组分质量含量为0.01-10％，第四组分质量含量为2-30％，载体质量含量为45-97.79％。2.根据权利要求1所述长链烷烃异构化的催化剂，其特征在于所述催化剂中第一组分质量含量为0.03-3％，第二组分质量含量为0.3-10％，第三组分质量含量为2-10％，第四组分质量含量为2-25％，载体质量含量为60-95.67％；粘结剂为氧化铝或二氧化硅。3.一种权利要求1-2所述长链烷烃异构化的催化剂的制备方法，包括如下步骤：1)配制溶液A，溶液A中含Pt、Pd、Ir元素的离子的至少一种；2)配制溶液B，溶液B中含Ca、Sn、Re、Zr、K、Mg、La元素的离子的至少一种；1)配制溶液C，溶液C中含Mo、W元素的离子的至少一种；3)分子筛载体和粘结剂以及助剂经过捏合、挤条成型、干燥和焙烧，制成催化剂载体；4)浸渍，浸渍方法包括等体积浸渍和/或饱和浸渍，浸渍次序包括分步浸渍和共浸渍，浸渍温度10-85℃，浸渍时间5-240分钟；5)分步浸渍或共浸渍制备后，催化剂干燥温度80-150℃，干燥时间2-24小时；6)分步浸渍或共浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永刚，胡海航，孙思杰，吴文娟，刘金龙，张春雷，马建学，魏建华，
申请(专利权)人：上海华谊集团公司，
类型：发明
国别省市：上海,31