一种萘加氢裂化制轻质芳烃的催化剂及制备方法和应用技术

一种萘加氢裂化制轻质芳烃的催化剂是以Ni、W为活性组分，Hβ/Al‑SBA‑15复合分子筛为载体，其中NiO为5‑10wt%，WO3为15‑30wt%，载体为60‑80wt%。本发明专利技术具有以下优点制备简单，萘加氢裂解效果好，寿命长的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种萘加氢裂化制轻质芳烃的催化剂及制备方法和应用
本专利技术涉及一种萘加氢裂化制轻质芳烃的催化剂及制备方法和应用。
技术介绍
我国焦油产量十分可观。焦油中富含特有的稠环芳香族化合物，是宝贵的化学工业资源，煤焦油是由芳烃化合物组成的有机化合物，可以用作提取多种化工用品、碳基材料的原料。但煤焦油中的高附加值化工品相对较少，萘是焦油中较为丰富的组分，约占焦油总量的8％-11％，利用萘可制备具有高附加值的各种芳香族化学品。目前我国苯、甲苯、二甲苯轻质芳烃(BTX)年需求量达1000万吨，供求缺口较大，将煤焦油中稠环芳烃萘进行适度加氢裂解可制得轻质芳烃，适度缓解苯、甲苯、二甲苯的供需矛盾，具有良好的经济与社会效益。萘的加氢裂解需要在催化剂作用下才可进行，因此适度加氢裂解催化剂的研制就显得尤为重要。CN102744098B公开了一种重芳烃加氢裂解增产BTX芳烃和三甲苯催化剂，该催化剂以铂或钯的氢型无粘结剂十元环沸石为催化剂，该催化剂加氢裂解BTX芳烃得率达到59.2％。CN106588534A公开了一种C7-C12加氢裂解轻质化反应的催化剂，其中萘系不超过70％，选用MOR、Beta、ZSM-12、ZSM-5、NU-87、SSZ-33为载体，活性金属组分Pt、Pd、Rh或Mo，生成轻质化芳烃BTX。为了适度加氢裂解得到轻质芳烃，催化剂的加氢裂解程度就需要进一步控制，因此针对煤焦油加氢裂解制得的轻质芳烃的要求，目前仍需改进针对煤焦油加氢裂解的催化剂，对萘制芳烃加氢裂解催化剂进行进一步的研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种制备简单，萘加氢裂解效果好，寿命长的萘制芳烃的催化剂及制备方法和应用。本专利技术催化剂由活性组分和载体组成，活性组分为WO3和NiO，载体为Hβ/Al-SBA-15复合分子筛，通过浸渍法制备催化剂，操作简单，催化剂加氢裂解效率高，寿命长、价格低廉。本专利技术萘加氢裂解制芳烃催化剂，以Ni、W为活性组分，Hβ/Al-SBA-15复合分子筛为载体，其中NiO为5-10wt％，WO3为15-30wt％，载体为60-80wt％。本专利技术的萘制芳烃催化剂的制备步骤如下，(1)制备复合分子筛载体：称取干燥后的异丙醇铝，将其溶解在0.01-0.15mol/L盐酸溶液，然后加入SBA-15分子筛，在30-60℃下水浴搅拌10-20h，后加入β分子筛并在30-60℃下水浴搅拌10-20h，然后进行抽滤，得到白色固体，用去离子水洗涤至溶液pH为中性，将其于90-120℃下干燥2-6hr，再以升温速率1-5℃/min升温至350-650℃焙烧3-10h，待温度降至室温，得到Hβ/Al-SBA-15复合分子筛，其中异丙醇铝与SBA-15分子筛的重量比为0.5-1；SBA-15分子筛与β分子筛的重量比为0.1-3；(2)将可溶性Ni盐和可溶性W盐配制成总金属离子浓度为0.07-3.4mol/L的混合溶液，酸添加剂加入混合溶液中，将步骤(1)制备的载体浸渍在混合溶液中，采用等体积浸渍法，室温静置2-6hr，90-120℃下干燥2-6hr，再以升温速率1-5℃/min升温至350-650℃焙烧3-10h，待温度降至室温，得到加氢裂解催化剂。如上所述的可溶性Ni盐为硝酸镍或醋酸镍；可溶性W盐为偏钨酸铵；酸添加剂为柠檬酸或草酸。本专利技术为萘加氢裂化制芳烃催化剂的应用，其操作步骤如下：首先对催化剂进行硫化，硫化条件为：以体积分数为0.4-1.6％的CS2环己烷溶液为硫化液，在2-10MPa氢压作用下将温度升至200-370℃，设置硫化液进液空速为0.1-0.5h-1，在氢油比为600-1200的条件下，连续硫化24-48hr。硫化结束后，待温度降至室温后切换至进料管路，反应温度升至200-380℃，于2-8MPa下泵入质量浓度10-25％的萘环己烷溶液，在氢油体积比400-1500、液体空速0.1-3.0h-1条件下进行加氢反应。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：这种催化剂是针对萘加氢适度裂解的高效催化剂，加氢裂解效果好，活性稳定，降低操做成本，适合连续化大批量工业生产，是适用于萘制芳烃的专用催化剂，萘最高转化率可达97％，BTX选择性最好达69％，催化剂稳定运行1000hr以上。附图说明图1是本专利技术实施例6的萘制芳烃催化剂运行1000hr的催化效果图。具体实施方式下面用具体实施例对本专利技术进一步说明。实施例1萘加氢裂解制芳烃催化剂的制备称取干燥后的异丙醇铝50g，将其溶解在0.01mol/L盐酸溶液100Ml中，然后加入SBA-15分子筛25g，在30℃下水浴搅拌20h，后加入8.33gβ分子筛并在30℃下水浴搅拌20h，然后进行抽滤，得到白色固体，用去离子水洗涤至溶液pH为中性即可，将其放入电热鼓风干燥箱中，90℃下干燥6hr，再以升温速率1℃/min升温至350℃焙烧10h，待温度降至室温，得到Hβ/Al-SBA-15复合分子筛。将硝酸镍配制成浓度为0.67mol/L，偏钨酸铵配制成0.05mol/L的Ni-W混合溶液，加入1％的柠檬酸(以载体为基准)，采用等体积浸渍法，将步骤(1)制备的Hβ/Al-SBA-15载体浸渍在Ni-W混合溶液中，室温下静置6h,然后将其放入电热鼓风干燥箱中，90℃下干燥6h，再以升温速率1℃/min升温至350℃焙烧10h，待温度降至室温，制得含NiO5wt％，WO315wt％的NiW/Hβ/Al-SBA-15催化剂。萘加氢裂解制芳烃催化剂的应用首先对催化剂进行硫化，硫化条件为：以体积分数为0.4％的CS2环己烷溶液为硫化液，在2MPa氢压作用下将温度升至200℃，设置液体空速为0.1h-1，在氢油比为600的条件下，连续硫化48h。硫化结束后，待温度降至室温后切换至进料管路，反应温度升至200℃，于2MPa下泵入萘环己烷溶液(质量浓度10％)，在氢油体积比400、液体空速0.1h-1条件下进行加氢反应。萘转化率为83％，BTX选择性为40％。实施例2萘加氢裂解制芳烃催化剂的制备称取干燥后的异丙醇铝50g，将其溶解在0.01mol/L盐酸溶液200Ml中，然后加入SBA-15分子筛30g，在30℃下水浴搅拌20h，后加入15gβ分子筛并在30℃下水浴搅拌20h，然后进行抽滤，得到白色固体，用去离子水洗涤至溶液pH为中性即可，将其放入电热鼓风干燥箱中，100℃下干燥4hr，再以升温速率2℃/min升温至450℃焙烧6h，待温度降至室温，得到Hβ/Al-SBA-15复合分子筛。将醋酸镍配制成浓度为0.94mol/L，偏钨酸铵配制成0.08mol/L的Ni-W混合溶液，加入1％的草酸(以载体为基准)，采用等体积浸渍法，将步骤(1)制备的Hβ/Al-SBA-15载体浸渍在Ni-W混合溶液中，室温下静置4h,然后将其放入电热鼓风干燥箱中，100℃下干燥4h，再以升温速率2℃/min升温至450℃焙烧6h，待温度降至室温，制得含NiO7wt％，WO322wt％的NiW/Hβ/Al-SBA-15催化剂。萘加氢裂解制芳烃催化剂的应用首先对催化剂进行硫化，硫化条件为：以体积分数为0.8％的CS2环己烷溶液为硫化液，在4MPa氢压作用下将温度升至250℃，设置液体空速为0.2h-1，在氢油比为800的条件下，连续硫化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种萘加氢裂化制轻质芳烃的催化剂，其特征在于萘加氢裂解制芳烃催化剂，以Ni、W为活性组分，Hβ/Al‑SBA‑15复合分子筛为载体，其中NiO为5‑10wt%，WO3 为15‑30wt%，载体为60‑80wt%。

【技术特征摘要】
1.一种萘加氢裂化制轻质芳烃的催化剂，其特征在于萘加氢裂解制芳烃催化剂，以Ni、W为活性组分，Hβ/Al-SBA-15复合分子筛为载体，其中NiO为5-10wt%，WO3为15-30wt%，载体为60-80wt%。2.如权利要求1所述的一种萘加氢裂化制轻质芳烃的催化剂的制备方法，其特征在于包括步骤如下：（1）制备复合分子筛载体：称取干燥后的异丙醇铝，将其溶解在0.01-0.15mol/L盐酸溶液，然后加入SBA-15分子筛，在30-60℃下水浴搅拌10-20h，后加入β分子筛并在30-60℃下水浴搅拌10-20h，然后进行抽滤，得到白色固体，用去离子水洗涤至溶液pH为中性，将其于90-120℃下干燥2-6hr，再以升温速率1-5℃/min升温至350-650℃焙烧3-10h，待温度降至室温，得到Hβ/Al-SBA-15复合分子筛，其中异丙醇铝与SBA-15分子筛的重量比为0.5-1；SBA-15分子筛与β分子筛的重量比为0.1-3；（2）将可溶性Ni盐和可溶性W盐配制成总金属离子浓度为0.07-3.4mol/L的混合溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振荣，崔海涛，赵亮富，程俊杰，赵敏，武行洁，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：山西,14