烷烃异构化催化剂载体、载体制备方法及其所得催化剂技术

本发明专利技术涉及一种烷烃异构化催化剂载体、载体制备方法及其所得催化剂，该催化剂载体包括有序介孔材料MCM-41、四方相纳米氧化锆、氧化钨和氧化钼，有序介孔材料MCM-41与四方相纳米氧化锆的质量比为0.1～10:1，以催化剂载体的总质量为100％，所述氧化钨以钨计含量为0.5～8质量％，所述氧化钼以钼计含量为0.5～8质量％。本方法制得的催化剂可以在较低的反应温度下达到较高的异构化活性和选择性，同时本方法制得的催化剂可重复利用，催化稳定性好。催化稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
烷烃异构化催化剂载体、载体制备方法及其所得催化剂


[0001]本专利技术涉及一种使用了烷烃异构化催化剂载体、载体制备方法及其所得催化剂。

技术介绍

[0002]我国车用汽油，尤其是高辛烷值汽油组分需求量巨大。汽油质量升级迫切。需要增加无硫、无烯烃和高辛烷值的调和组分。汽油质量升级需要降硫、降烯烃和保持辛烷值，单一汽油加氢无法兼顾保持辛烷值和降硫这两个目标。异构化汽油基本无硫、无烯烃、辛烷值高、辛烷值敏感度低，是理想的汽油调和组分。碳五、碳六烷烃异构化是提高汽油质量的一个重要手段。由于异构化油是一种低硫，无芳烃和烯烃的环境友好产品，因此在炼厂清洁汽油生产中占有重要的地位。目前，我国汽油仍以催化汽油为主，碳五、碳六异构化工艺生产能力还较低，而美国的碳五、碳六异构化油在总汽油中已占到12％，随着我国进口原油加工量的增加，炼厂轻质油中碳五、碳六馏分的收率将会有较大幅度的提高，而这部分馏分的辛烷值很低，直接混入汽油将导致汽油辛烷值大幅度下降，需要通过碳五、碳六的异构化工艺转化为高辛烷值调合组分。因此开发基于介孔氧化硅的烷烃异构化催化剂是一项有着非常长远意义的研究。
[0003]烷烃异构化催化剂大都使用Al2O3作为载体的催化剂。Al2O3作为载体的催化剂大多需要再实际使用的过程中不断补氯。Al2O3的孔径都偏大，分布比较宽，氯化氧化铝型催化剂无法再生，氯会在反应进程中流失，补氯使得催化不能满足环保要求，不是环保型催化剂。同时在较高的氯元素含量下，Al2O3作为载体的催化剂对设备的腐蚀十分明显的，这又导致了使用氯化氧化铝型催化剂需要付出较高的设备检修维护成本。
[0004]烷烃异构化催化剂中的另一大类为中温型催化剂使用温度在250～300℃范围内，以改性沸石为载体载以贵金属铂或钯，此类催化剂对原料油中的水和硫等杂质要求不高，对装置无腐蚀，但由于热力学平衡的限制，异构化转化率较低。
[0005]CN1428197A公开了一种固体超强酸烷烃异构化催化剂的制备方法。该载体制备方法是用氧化铝为载体，浸渍老化0.25-8小时，然后过滤。Al2O3的孔径都偏大，分布比较宽，氯化氧化铝型催化剂无法再生，氯会在反应进程中流失，补氯使得催化不能满足环保要求，不环保型催化剂。同时在较高的氯元素含量下，Al2O3作为载体的催化剂对设备的腐蚀十分明显的，这又导致了使用氯化氧化铝型催化剂需要付出较高的设备检修维护成本。
[0006]CN1541764A公开了一种固体强酸催化剂的制备方法，是将锆盐水溶液和氨水混合陈化制得锆的氢氧化物，再与铝的氧化物和硅的氧化物混合成型，在一定温度下焙烧。该催化剂陈化时间较长，目的是尽量使氢氧化锆转化为单斜相。由于干基中铝的氧化物和硅的氧化物所占比重较高使催化剂易于成型。该催化剂的载体以单斜相的为主，在成型过程中加入大量硅的氧化物和铝的氧化物，导致硫酸根负载量降低该催化剂的硫含量低。
[0007]CN105521815A公开了一种石脑油转化催化剂及其制备方法，方法为经IIA族金属和锆改性的MCM-36分子筛，与氢氧化铝混合，加入硫酸和/或硫酸铵水溶液，混捏挤条成型，经过干燥和焙烧得到催化剂载体，然后浸渍活性组分，干燥、焙烧得到石脑油异构化催化
剂。但是该载体的孔径过小，不适于作为烷烃异构化催化剂。

技术实现思路

[0008]本专利技术的主要目的在于提供一种烷烃异构化催化剂载体、载体制备方法及其所得催化剂，以克服现有技术中烷烃异构化催化剂不环保或者异构化转化率较低的缺陷。
[0009]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种烷烃异构化催化剂载体，该催化剂载体包括有序介孔材料MCM-41、四方相纳米氧化锆、氧化钨和氧化钼，有序介孔材料MCM-41与四方相纳米氧化锆的质量比为0.1～10:1，以催化剂载体的总质量为100％，所述氧化钨以钨计含量为0.5～8质量％，所述氧化钼以钼计含量为0.5～8质量％。
[0010]本专利技术所述的烷烃异构化催化剂载体，其中，所述有序介孔材料MCM-41比表面优选为100m2/g～600m2/g，所述四方相纳米氧化锆的粒径优选为8～22nm。
[0011]为了达到上述目的，本专利技术还提供了一种烷烃异构化催化剂载体的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
[0012]步骤1，将有序介孔材料MCM-41与四方相纳米氧化锆按质量比0.1～10:1混合，得到复合载体；
[0013]步骤2，分别配制含钨化合物的浸渍液和含钼化合物的浸渍液，使步骤1得到的复合载体分别浸渍该含钨化合物的浸渍液和含钼化合物的浸渍液；
[0014]步骤3，干燥焙烧，挤条成型得到烷烃异构化催化剂载体；以催化剂载体的总质量为100％，所述催化剂载体中钨的含量为0.5～8质量％，钼的含量为0.5～8质量％。
[0015]本专利技术所述的烷烃异构化催化剂载体的制备方法，其中，所述有序介孔材料MCM-41的制备方法优选为：将表面活性剂在去离子水中溶解，加入硅酸盐和氨水，然后结晶、过滤、干燥、焙烧得到有序介孔材料MCM-41；和/或所述四方相纳米氧化锆的制备方法为：将含锆盐溶解，然后滴加稀氨水至pH值为8～10，搅拌过滤，再进行水热反应得到四方相纳米氧化锆。
[0016]本专利技术所述的烷烃异构化催化剂载体的制备方法，其中，所述表面活性剂优选为十六烷基三甲基溴化铵和/或十二烷基苯磺酸钠；所述含锆盐优选为氧氯化锆、硝酸氧锆和\或硫酸锆。
[0017]本专利技术所述的烷烃异构化催化剂载体的制备方法，其中，所述含钨化合物优选为磷钨酸和/或磷钨酸铵，所述含钨化合物的浸渍液的浓度优选为0.2～5mol/L；所述含钼化合物优选为钼酸和/或钼酸铵，所述含钼化合物的浸渍液的浓度优选为0.2～5mol/L。
[0018]本专利技术所述的烷烃异构化催化剂载体的制备方法，其中，步骤2所述浸渍在搅拌下进行，浸渍该含钨化合物的浸渍液的时间和浸渍该含钼化合物的浸渍液的时间皆优选为0.1～4小时。
[0019]本专利技术所述的烷烃异构化催化剂载体的制备方法，其中，步骤3所述干燥温度优选为60～160℃，焙烧温度优选为300～800℃，焙烧时间优选为0.5～5小时。
[0020]为了达到上述目的，本专利技术更提供了一种烷烃异构化催化剂，该催化剂包括上述的载体和活性组分，所述活性组分为第
Ⅷ
族金属。
[0021]本专利技术所述的烷烃异构化催化剂，其中，以催化剂载体的总质量为100％，所述活性组分的含量为0.01～5.0质量％，所述活性组分为Fe和/或Ni。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023]1、本专利技术利用先共沉淀后结晶的方法制得拥有非常高的比表面积和较高的孔体积的有序介孔氧化硅材料MCM-41，再利用水热处理得到充分晶化为四方相的纳米氧化锆，将两者混合作为共同载体，分别浸渍钨和钼后用马弗炉焙烧，得到最终的催化剂载体。最后将催化剂载体浸渍活性组分，得到成品催化剂。
[0024]2、利用本专利技术方法得到的催化剂具有非常高的比表面积，和较高的孔体积，因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烷烃异构化催化剂载体，其特征在于，该催化剂载体包括有序介孔材料MCM-41、四方相纳米氧化锆、氧化钨和氧化钼，有序介孔材料MCM-41与四方相纳米氧化锆的质量比为0.1～10:1，以催化剂载体的总质量为100％，所述氧化钨以钨计含量为0.5～8质量％，所述氧化钼以钼计含量为0.5～8质量％。2.根据权利要求1所述的烷烃异构化催化剂载体，其特征在于，所述有序介孔材料MCM-41比表面为100m2/g～600m2/g，所述四方相纳米氧化锆的粒径为8～22nm。3.一种烷烃异构化催化剂载体的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：步骤1，将有序介孔材料MCM-41与四方相纳米氧化锆按质量比0.1～10:1混合，得到复合载体；步骤2，分别配制含钨化合物的浸渍液和含钼化合物的浸渍液，使步骤1得到的复合载体分别浸渍该含钨化合物的浸渍液和含钼化合物的浸渍液；步骤3，干燥焙烧，挤条成型得到烷烃异构化催化剂载体；以催化剂载体的总质量为100％，所述催化剂载体中钨的含量为0.5～8质量％，钼的含量为0.5～8质量％。4.根据权利要求3所述的烷烃异构化催化剂载体的制备方法，其特征在于，所述有序介孔材料MCM-41的制备方法为：将表面活性剂在去离子水中溶解，加入硅酸盐和氨水，然后结晶、过滤、干燥、焙烧得到有序介孔材料MCM-41；和/或所述四方相纳米氧化锆的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓琳，李金，潘晖华，胡长禄，崔佳，龚奇菡，吕雉，李知春，张鹏，张上，桂鹏，
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：