一种金属-分子筛双功能催化剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供一种金属

【技术实现步骤摘要】
一种金属
‑
分子筛双功能催化剂、制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于催化剂材料制备领域，特别是涉及一种金属
‑
分子筛双功能催化剂、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]烷烃加氢异构化反应是油品加工的关键工艺，广泛应用于汽油、柴油和润滑油的生产。短链烷烃加氢异构化通过将烷烃转化为异构烷烃来增加汽油的辛烷值；长链烷烃通过加氢异构工艺转化为相应的异构体，进而将其应用于生产具有提高的低温特性和粘度指数的喷气/柴油燃料和润滑油。
[0003]由金属
‑
载体复合制备的双功能催化剂在烷烃加氢异构过程中应用广泛，贵金属在金属
‑
分子筛双功能催化剂中的负载量一般在0.5wt％，导致双功能催化剂制备成本高昂。
[0004]因此，降低贵金属使用量，对于降低催化剂的制备成本具有关键性作用，在工业实践应用方面具有经济性和迫切性。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种金属
‑
分子筛双功能催化剂、制备方法及其应用，用于解决现有技术中由于贵金属在双功能催化剂中的负载量高，导致双功能催化剂的制备成本高昂的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种金属
‑
分子筛双功能催化剂的制备方法，所述金属
‑
分子筛双功能催化剂的制备方法至少包括以下步骤：
[0007]S1、将分子筛加入非极性溶剂中，搅拌形成分子筛溶液；
[0008]S2、在搅拌条件下，将金属前驱体盐溶液滴加入所述分子筛溶液中，金属负载于分子筛上，得到负载产物；
[0009]S3、将所述负载产物过滤后，依次进行干燥、焙烧，得到金属
‑
分子筛双功能催化剂。
[0010]优选地，步骤S1中所述分子筛与所述非极性溶液的质量比为1：5～1：35。
[0011]优选地，步骤S1中所述分子筛为磷酸硅铝分子筛或沸石分子筛。
[0012]优选地，所述非极性溶剂为正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷中的一种或多种的混合物。
[0013]优选地，所述磷酸硅铝分子筛包括SAPO
‑
11、SAPO
‑
31、SAPO
‑
41分子筛中的一种或组合；所述沸石分子筛包括Beta、ZSM
‑
22、ZSM
‑
48、Mordenite、Y型、ZSM
‑
5、Silicate
‑
1分子筛中的一种或组合。
[0014]优选地，步骤S2中所述金属前驱体盐溶液的体积与步骤S1中所述分子筛的饱和吸水量之间的比例为1:1。
[0015]优选地，步骤S2中所述金属前驱体盐溶液中的金属为Pt、Pd、Ru或Rh金属中的一种
或组合。
[0016]优选地，步骤S2中所述搅拌的速率为600～1000rpm。
[0017]优选地，步骤S2中所述金属前驱体盐溶液的滴加速率为8～12ml/h。
[0018]优选地，步骤S3中所述干燥的温度为70～90℃，所述干燥的时间为10～15h。
[0019]优选地，步骤S3中所述焙烧的温度为450～550℃，所述焙烧的时间为4～8h。
[0020]本专利技术还提供一种金属
‑
分子筛双功能催化剂，所述金属
‑
分子筛双功能催化剂采用上述的金属
‑
分子筛双功能催化剂的制备方法所制备而成。
[0021]本专利技术还提供一种金属
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分子筛双功能催化剂在烷烃加氢异构反应中的应用，所述金属
‑
分子筛双功能催化剂为采用上述的金属
‑
分子筛双功能催化剂的制备方法所制备而成；
[0022]所述金属
‑
分子筛双功能催化剂压片后，过筛筛取20～40目的颗粒，然后在固定床反应器中进行烷烃加氢异构反应。
[0023]优选地，所述烷烃加氢异构反应的反应温度为280～340℃，反应压力为2.0MPa，反应空速为1h
‑1。
[0024]如上所述，本专利技术的金属
‑
分子筛双功能催化剂、制备方法及其应用，具有以下有益效果：
[0025]本专利技术先将分子筛在搅拌作用下分散于非极性溶剂中，然后采用动态负载法将金属前驱体盐溶液滴加到非极性相中，将金属负载于分子筛上；由于极性相和非极性相彼此的互不相溶性，溶解于水中的金属前驱体和分散在非极性相中的分子筛完成吸附之前，分子筛能够被充分地加速分散在非极性相中，从而提高金属前驱体在分子筛上的分散性，极大降低了金属的使用量，由原来负载量的0.5wt％降至0.1wt％，极大地降低了金属
‑
分子筛双功能催化剂的制备成本。
[0026]本专利技术中所制备的金属负载量为0.1wt％的金属
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分子筛双功能催化剂应用于烷烃加氢异构反应中，其产物收率不低于传统等体积浸渍法制备的负载量为0.5wt％的金属
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分子筛双功能催化剂在烷烃加氢异构反应中的产物收率，且制备过程中使用的非极性溶剂通过简单过滤即可回收重复使用，该方法具有环保方面的循环经济效应，具有很好的工业应用前景。
附图说明
[0027]图1显示为本专利技术具体实施例1～实施例10、以及对照例1中所用的SAPO
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11分子筛的XRD谱图。
[0028]图2显示为本专利技术具体实施例1～实施例10、以及对照例1中所用的SAPO
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11分子筛的扫描电镜照片。
[0029]图3显示为本专利技术具体实施例1～实施例10、以及对照例1中所用的SAPO
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11分子筛的N2吸脱附曲线。图4a显示为本专利技术具体对照例1和实施例5中所制备的金属
‑
分子筛双功能催化剂应用于烷烃异构化反应的产物分布图(C
12
组分)。
[0030]图4b显示为本专利技术具体对照例1和实施例5中所制备的金属
‑
分子筛双功能催化剂的产物分布图(C3～C
11
组分)。
[0031]图5显示为本专利技术金属
‑
分子筛双功能催化剂的制备工艺流程示意图。
具体实施方式
[0032]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0033]本专利技术先将分子筛在搅拌作用下分散于非极性溶剂中，然后采用动态负载法将金属前驱体盐溶液滴加到非极性相中，将金属负载于分子筛上；由于极性相和非极性相彼此的互不相溶性，溶解于水中的金属前驱体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属
‑
分子筛双功能催化剂的制备方法，其特征在于，所述金属
‑
分子筛双功能催化剂的制备方法至少包括以下步骤：S1、将分子筛加入非极性溶剂中，搅拌形成分子筛溶液；S2、在搅拌条件下，将金属前驱体盐溶液滴加入所述分子筛溶液中，金属负载于分子筛上，得到负载产物；S3、将所述负载产物过滤后，依次进行干燥、焙烧，得到金属
‑
分子筛双功能催化剂。2.根据权利要求1所述的金属
‑
分子筛双功能催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述分子筛与所述非极性溶液的质量比为1：5～1：35。3.根据权利要求1所述的金属
‑
分子筛双功能催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S1中包括以下任一项条件中的一种或组合：所述分子筛为磷酸硅铝分子筛或沸石分子筛；所述非极性溶剂为正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷中的一种或多种的混合物。4.根据权利要求3所述的金属
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分子筛双功能催化剂的制备方法，其特征在于：所述磷酸硅铝分子筛包括SAPO
‑
11、SAPO
‑
31、SAPO
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41分子筛中的一种或组合；所述沸石分子筛包括Beta、ZSM
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22、ZSM
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48、Mordenite、Y型、ZSM
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5、Silicate
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1分子筛中的一种或组合。5.根据权利要求1所述的金属
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分子筛双功能催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新庆，余淦，丘明煌，葛丽霞，魏伟，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：发明
国别省市：