一种基于制造技术

本发明专利技术涉及重芳烃轻质化催化剂的制备领域，公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于VIII族金属元素的重芳烃轻质化催化剂及其制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及重芳烃轻质化催化剂的制备领域，尤其涉及一种基于VIII族金属元素的重芳烃轻质化催化剂及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]重芳烃主要来源于催化重整、乙烯裂解装置。重整C
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重芳烃约占重整装置加工能力的15％～20％，国内重整加工能力已超过1亿吨/年，重整C
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重芳烃产能为1500～2000万吨/年。裂解C
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重芳烃占乙烯装置产能的10％～20％，国内乙烯裂解装置产能超过2000万吨/年，裂解C
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重芳烃产能为100～200万吨/年。未来随着我国芳烃联合装置及大规模乙烯装置的建设和现有装置扩能改造，副产C
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重芳烃会越来越多；长期以来重芳烃资源没有得到充分利用，除少量用作溶剂和提取C9、C
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单体芳烃外，基本均掺入燃料中烧掉了。随着我国环保法规日益完善，掺混、烧掉将受到限制。因此，如何有效利用这些重芳烃资源，将其转化为BTX(苯、甲苯、二甲苯)，已成为国内外芳烃
的重要课题之一。
[0003]与其它利用途径相比，重芳烃轻质化技术的最大优点是可以生产BTX等重要的基础有机原料。近年来，UOP、ExxonMobil、中国石化等多家公司在开发烷基转移催化剂和工艺，其中已工业化应用的有UOP公司Tatoray技术、UOP公司Toray TAC9工艺、ExxonMobil公司TransPlus工艺技术、中石化石油化工研究院的HAL工艺及中石化上海石油化工研究院的HAT-plus工艺。目前用于重芳烃加氢脱烷基的分子筛主要有ZSM-5、β和丝光沸石等。ExxonMobil的TransPlus工艺采用双床层贵金属改性的β分子筛催化剂，能够处理高浓度的重芳烃原料，但存在催化剂成本高、活性稳定性欠佳等问题。公开号为CN1117404A的专利公开了HAL技术所用的双功能催化剂，该催化剂能够在较缓和的工艺条件下实现重芳烃轻质化，此催化剂ZSM-5分子筛含量60％，硅铝比25，载体氧化铝40％，活性金属为铂、铼，单程转为率35％～50％，BTX总产率仅约为63％。HAT工艺所用催化剂则采用非贵金属改性的大孔子纳米β分子筛，降低了催化剂的成本，进一步提升了催化剂对重芳烃的处理能力，平均转化率高于55％，BTX总选择性大于75％(戴厚良主编，《芳烃技术》，中国石化出版社，2014.12，P260～P268)，但BTX总产率亦偏低。此大孔纳米β分子筛粒径约50～100nm，粒径有些偏大，恐会因孔道过大可使2个或2个以上的芳烃同时通过孔道达到达酸中心，引起聚合形成焦炭，影响BTX产率和催化剂的使用寿命。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于VIII族金属元素的重芳烃轻质化催化剂及其制备方法、应用。
[0005]本专利技术的具体技术方案为：一种基于VIII族金属元素的重芳烃轻质化催化剂，包括以下组分：金属活性组分5～15wt％，所述金属活性组分包括金属氧化物，所述金属氧化物包括
VIII族金属元素的氧化物；负载所述金属活性组分的载体41～70wt％载体，所述载体包括由改性富勒烯与氢氧化铝干胶粉混合形成的混合物；所述改性富勒烯由二硫化碳溶解形成；作为轻质化组分的分子筛10～25wt％。
[0006]所述催化剂的比表面积为260～600m2/g，孔容为0.20～0.40mL/g。
[0007]作为优选，所述VIII族金属元素为铂、钯、镍和锇中的任意一种或两种以上的组合；所述金属氧化物为氧化铂、氧化钯、氧化镍和氧化锇中的任意一种或两种以上的组合。
[0008]作为优选，所述氧化铂和/或氧化钯的含量为0.1～1.5wt％；所述氧化镍和/或氧化锇的含量为1.0～15.0wt％。
[0009]作为优选，所述载体的制备方法包括：将氢氧化铝干胶粉与改性富勒烯于室温均匀混合。
[0010]作为优选，所述改性富勒烯的用量为载体总质量的0.1～1.0wt％。
[0011]作为优选，二硫化碳溶解改性采用的二硫化碳与富勒烯的质量比为100～200∶1。
[0012]作为优选，所述富勒烯采用粉体C60富勒烯，纯度≥99.5wt％。
[0013]作为优选，所述改性富勒烯的用量为载体总质量的0.4～1.0wt％。
[0014]作为优选，所述重芳烃轻质化催化剂还包括胶溶剂和/或粘合剂；所述粘合剂包括小孔氧化铝以及无机酸和/或有机酸，其中所述小孔氧化铝的孔容为0.3～0.5mL/g，孔径为2～6nm，比表面积为200～400m2/g。
[0015]本专利技术还提供了所述重芳烃轻质化催化剂的制备方法，包括以下步骤：1)将富勒烯溶解于二硫化碳中对其进行改性处理，获得改性富勒烯；2)将氢氧化铝干胶粉与步骤1)所获改性富勒烯混合均匀，获得载体；3)提供金属活性组分的前驱体的水溶液作为浸渍溶液，所述金属活性组分的前驱体选自包含VIII族金属元素的水溶性化合物，之后将步骤2)所获载体浸渍于所述浸渍溶液中，之后进行干燥，获得负载金属活性组分的混合物；4)将步骤3)所获负载金属活性组分的混合物与分子筛混合均匀，经碾压、成型、干燥和焙烧处理，获得所述重芳烃轻质化催化剂。
[0016]作为优选，步骤1)中，溶解温度为20～40℃，压力为0.10～0.25MPa，溶解时间为3～10min。
[0017]作为优选，步骤2)包括：于室温下将氢氧化铝干胶粉与改性富勒烯混合均匀。
[0018]作为优选，步骤3)中：将步骤2)所获载体浸渍于所述浸渍溶液中，并进行搅拌，之后压滤、干燥、粉碎，获得负载金属活性组分的混合物；其中，所述浸渍处理的温度为室温，时间为2～12小时，所述浸渍处理中浸渍溶液与载体的比例为3mL∶1g～10mL∶1g；所述搅拌的速率为20～60转/min，搅拌时间为2～5小时；所述干燥温度为80～150℃，干燥时间为5～10小时，滤饼干基在60～80％；优选的，所述粉碎处理的颗粒度为100～200目。
[0019]作为优选，步骤4)中：将步骤3)所获混合物、分子筛与胶溶剂和/或粘合剂混合均匀，之后进行碾压、成型、干燥和焙烧处理；所述干燥温度为100～150℃，干燥时间为3～6h，焙烧温度为400～700℃，焙烧时间为1～10h，优选为2～7h。
[0020]作为优选，所述金属活性组分对应的水溶性化合物包括硝酸铂、醋酸铂、硝酸钯、醋酸钯、碱式碳酸镍、硝酸镍、硝酸锇和醋酸锇中的任意一种或两种以上的组合。
[0021]作为优选，所述水溶性化合物中金属的浓度为1～50g/100mL。
[0022]作为优选，所述氢氧化铝干胶粉的孔容为0.7～1.1ml/g，比表面积为250～500m2/g，且所述氢氧化铝干胶粉以氧化铝重量计干基为60～80％。
[0023]作为优选，所述分子筛选自Y型分子筛；优选的，所述Y型分子筛总比表面积为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于
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族金属元素的重芳烃轻质化催化剂，其特征在于包括以下组分：金属活性组分5~15wt%，所述金属活性组分包括金属氧化物，所述金属氧化物包括
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族金属元素的氧化物；负载所述金属活性组分的载体41～70wt%载体，所述载体包括由改性富勒烯与氢氧化铝干胶粉混合形成的混合物；所述改性富勒烯由二硫化碳溶解形成；作为轻质化组分的分子筛10～25wt%；所述催化剂的比表面积为260~600m2/g，孔容为0.20～0.40mL/g。2.如权利要求1所述的重芳烃轻质化催化剂，其特征在于：所述
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族金属元素为铂、钯、镍和锇中的任意一种或两种以上的组合；所述金属氧化物为氧化铂、氧化钯、氧化镍和氧化锇中的任意一种或两种以上的组合。3.如权利要求2所述的重芳烃轻质化催化剂，其特征在于：所述氧化铂和/或氧化钯的含量为0.1～1.5wt%；所述氧化镍和/或氧化锇的含量为1.0～15.0wt%。4.如权利要求1所述的重芳烃轻质化催化剂，其特征在于：所述载体的制备方法包括：将氢氧化铝干胶粉与改性富勒烯于室温均匀混合；所述改性富勒烯的用量为载体总质量的0.1~1.0wt%；和/或二硫化碳溶解改性采用的二硫化碳与富勒烯的质量比为100~200：1；和/或所述富勒烯采用粉体C60富勒烯，纯度≥99.5wt %。5.如权利要求4所述的重芳烃轻质化催化剂，其特征在于：所述改性富勒烯的用量为载体总质量的0.4~1.0wt%。6.如权利要求1所述的重芳烃轻质化催化剂，其特征在于：所述重芳烃轻质化催化剂还包括胶溶剂和/或粘合剂；所述粘合剂包括小孔氧化铝以及无机酸和/或有机酸，其中所述小孔氧化铝的孔容为0.3～0.5mL/g，孔径为2~6nm，比表面积为200～400m2/g。7.如权利要求1-6之一所述重芳烃轻质化催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）将富勒烯溶解于二硫化碳中对其进行改性处理，获得改性富勒烯；2）将氢氧化铝干胶粉与步骤1）所获改性富勒烯混合均匀，获得载体；3）提供金属活性组分的前驱体的水溶液作为浸渍溶液，所述金属活性组分的前驱体选自包含
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族金属元素...

【专利技术属性】
技术研发人员：李水荣，徐保岳，
申请(专利权)人：宁波中金石化有限公司，
类型：发明
国别省市：