一种直链烯烃双键异构的催化剂及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种直链烯烃双键异构的催化剂及其应用，所述催化剂为固体酸催化剂。催化剂活性组分为分子筛，将分子筛、助剂、造孔剂与粘结剂混合成型，再经干燥、焙烧后得到催化剂成品。本发明专利技术催化剂具有酸性适中、异构化副反应少、催化剂结焦低以及催化剂寿命长等优点，可应用于直链烯烃的双键异构化反应，尤其适用于C4‑

【技术实现步骤摘要】
一种直链烯烃双键异构的催化剂及其应用


[0001]本专利技术涉及一种直链烯烃双键异构的催化剂及其应用。

技术介绍

[0002]蒸汽裂解制乙烯装置、炼厂、煤制油装置或甲醇制烯烃装置副产较多的直链烯烃，包括双键位于末端的α
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烯烃和双键位于中间的直链烯烃。而其中双键位于末端的α
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烯烃附加值较高，可用于合成聚α
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烯烃，正构高碳醇等附加值高的产品；而双键位于中间的直链烯烃，则可合成支链烷烃(高辛烷值航空煤油等)、异构高碳醇等产品。
[0003]近年来随着国内乙烯装置产能的扩张，相应地副产了较多的直链烯烃，尤其是混合碳四、碳五等。目前混合碳四中的丁二烯、异丁烯被大部分分离利用，少量的1
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丁烯和2
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丁烯被异构化为异丁烯、或乙烯进行歧化反应生产丙烯；剩余的大部分被用作民用液化气或进行烷基化反应合成烷基化油，化工附加值没有被充分利用。而混合碳五中的二烯烃、异戊烯等被利用，其他的碳五烯烃基本被用于调和汽油。
[0004]聚α
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烯烃近些年来应用越来越广泛，相应地α
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烯烃出现了供不应求的局面，价格也水涨船高。而双键位于中间的直链烯烃，其下游应用没有被完全开发出来，附加值相应较低。因此，将双键位于中间的直链烯烃异构化为α
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烯烃，将大大提高其价值。
[0005]国内外对于直链烯烃的双键异构化催化剂研究并不多，主要集中在分子筛和金属氧化物两大类。
[0006]对于金属氧化物催化剂的研究较少，该类催化剂是通过选择适当的金属氧化物，调节金属氧化物催化剂的酸性，增加活性和选择性。这类催化剂的研究主要集中在Al2O3、TiO2、La2O3、MoO3、ZnO、CeO、Cr2O3、ZrO2、WO3、PdO等。Roosmalen等[Journal of Catalysis，1982，78(1):17－23]研究了不同制备方法对WO3/SiO2催化剂的影响，由实验结果显示采用共沉淀法制得的催化剂催化活性优于浸渍法等其他方法制得的催化剂；Park等[Journal ofIndustrial and Engineering Chemistry，2011，17(2):186－190]制备了MoO3/SiO2催化剂，研究了不同MoO3的负载量对催化剂催化活性的影响，当负载量达到10％时，1
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丁烯的收率达到了22.1％，选择性达到了96.3％。专利CN201110256673采用氧化铝为载体，负载镍、钯等金属，并用碱金属K、Na调节催化剂酸性。
[0007]分子筛催化剂是一类非常重要的催化剂，这类催化剂有着酸强度高、酸密度可调变和特殊的孔道结构等特点，被广泛应用于化工行业的各个领域。例如对于2
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丁烯异构化制备1
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丁烯的催化剂研究，专利CN201410355385、CN201110045502、CN201110045486、CN201110045488、CN201110045487、CN201110045502、CN201110045484和CN201110045504主要选用ZSM系列分子筛，包含ZSM
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5、ZSM
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11、ZSM
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22、ZSM
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35或ZSM
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48中的至少一种；专利CN200610029968、CN200610029965、CN201811175353、CN200810044144、CN201811175356选用ZSM系列分子筛、丝光沸石和β沸石中的一种或多种；专利CN201811175345、CN201811175357、CN201811175358、CN201811175352选用了含Zr、Sn骨架杂原子的ZSM系列分子筛。
[0008]上述研究与应用主要集中于SiO2负载金属氧化物、ZSM
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5分子筛等领域，这些催化剂具有孔道偏小、酸强度高等特点。在双键异构化反应过程中，孔道狭小会降低分子扩散速度，造成原料和产物的吸附、脱附困难；另外，酸强度高容易促使烯烃原料发生聚合、裂解等副反应，导致副产物增加，主产物选择性下降，而且聚合成的大分子容易结焦，进一步堵塞催化剂孔道。尤其是ZSM
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5分子筛被广泛应用于烯烃烷基化、烯烃芳构化等反应中，非常容易促使反应原料发生聚合反应，生成高碳化合物，从而进一步结焦，堵塞催化剂孔道，降低催化剂性能和寿命。

技术实现思路

[0009]本专利技术提供了一种直链烯烃双键异构的催化剂及其应用。
[0010]本专利技术采用的技术方案如下：
[0011]一种直链烯烃双键异构的催化剂及其应用，所述催化剂为固体酸催化剂，催化剂活性组分为FAU型分子筛、LTA型分子筛和LTL型分子筛的一种或多种；催化剂制备方法为：将分子筛、助剂、造孔剂与粘结剂按一定比例充分混合，经成型、干燥、焙烧后得到催化剂成品。
[0012]本技术方案中，直链烯烃为双键位于末端的α
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直链烯烃或双键位于中间的直链烯烃或它们的混合物，优选为C4‑
C8直链烯烃。
[0013]FAU型分子筛包含但不限于NaY分子筛、HY分子筛、USY分子筛、13X分子筛；LTA型分子筛包含但不限于3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛；LTL型分子筛包含但不限于L分子筛；分子筛在催化剂中的重量含量为10～95％，优选为40～90％。
[0014]粘结剂种类包含但不限于SiO2、Al2O3，其在催化剂中的重量含量为5～90％，优选为10～50％。
[0015]造孔剂种类包含但不限于田菁粉、甲基纤维素、硬脂酸镁。
[0016]助剂包含但不限于碱金属盐、碱土金属盐，其在催化剂中的重量含量为0.1～30％，优选为1～20％。
[0017]另外，本专利技术还提供了一种直链烯烃双键异构的催化剂应用，该应用以直链烯烃或其混合物为原料，在一定温度、压力下，与本专利技术双键异构催化剂接触，原料中的直链烯烃发生异构化反应，生成所需的异构产物。异构化反应的反应温度为200～500℃，反应压力为0～5.0MPa，原料质量空速为0.5～50h
‑1。
[0018]本专利技术催化剂以常规的FAU、LTA、LTL分子筛为活性组分，这些分子筛属于大孔分子筛，有利于反应原料和产物的吸附、脱附及扩散；同时，这些分子筛酸性较弱，不易使反应原料或产物发生聚合、裂解等副反应；另外，本专利技术通过添加助剂，在保证催化剂活性的前提下，进一步调和了这些分子筛的酸性，提高了催化剂的选择性和寿命；最后，本专利技术采用的分子筛，其制备工艺成熟，生产成本低，对环境友好。因此，本专利技术催化剂通过选取适当酸性的分子筛和反应工艺条件，实现了直链烯烃的高选择性双键异构化反应和较长的催化剂寿命。经验证，采用本专利技术催化剂，在2
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丁烯双键异构化为1
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丁烯的反应中，1...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直链烯烃双键异构的催化剂及其应用，所述催化剂为固体酸催化剂，催化剂活性组分为FAU型分子筛、LTA型分子筛和LTL型分子筛的一种或多种；催化剂制备方法为：将分子筛、助剂、造孔剂与粘结剂按一定比例充分混合，经成型、干燥、焙烧后得到催化剂成品。2.如权利要求1所述直链烯烃双键异构的催化剂，其特征在于直链烯烃为双键位于末端的α
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直链烯烃或双键位于中间的直链烯烃或它们的混合物，优选为C4‑
C8直链烯烃。3.如权利要求1所述直链烯烃双键异构的催化剂，其特征在于FAU型分子筛包含但不限于NaY分子筛、HY分子筛、USY分子筛、13X分子筛；LTA型分子筛包含但不限于3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛；LTL型分子筛包含但不限于L分子筛。4.如权利要求1所述直链烯烃双键异构的催化剂，其特征在于分子筛在催化剂中的重量含量为10～95％，优...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，甘永胜，肖小玲，
申请(专利权)人：上海与盈材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：