【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于芳烃加氢裂化，具体涉及一种用于多环芳烃加氢裂化制取苯及烷基苯的催化剂。
技术介绍
1、苯及烷基苯是重要的化工基础原料，在塑料、制药、涤纶、溶剂、树脂和汽油添加剂等领域中得到广泛应用，其中甲苯(methylbenzene)主要用作溶剂，二甲苯(xylene)中的对二甲苯(para-xylene，px)是需求量最大的芳烃类化合物，主要用于生产对苯二甲酸单体，在纺织，包装，香料，溶剂，医药，杀虫剂，染料和粘合剂等诸多方面发挥着至关重要的作用。烷基苯中碳九以上的重芳烃主要转化为苯(benzene)、甲苯(toluene)和二甲苯(xylene)进行利用。目前我国的btx主要来自石油化工行业，但是中国石油资源相对贫乏，btx的来源有限，需要开发一种低成本的制备苯及烷基苯的路线。煤液化油和煤焦油，循环油(lco)中芳烃含量高，而且是以双环以多环芳烃为主，可以经过催化加氢裂化获得苯和烷基苯化学品，再进一步分离转化获得单环芳烃化学品。该路线原料来源丰富，是目前制备btx主要的开发路线。
2、美孚石油公司的专利cn98805980采用了nibi/beta为催化剂，以c9+重芳烃和甲苯为原料生产轻质芳烃，原料中需要严格限制c10+芳烃的含量，重芳烃的总转化率达到47％，苯和二甲苯的选择性达到88％。
3、埃克森美孚化学专利公司的专利cn1711341a采用分子筛催化剂，以c9+芳烃和甲苯为原料，其反应条件为：温度400-454℃，压力1.48-3.55mpa，重时空速1-5h-1，氢烃摩尔比1-3，c9+芳烃的
4、中海油能源发展股份有限公司的专利cn108940354a采用pt/hy-al2o3为催化剂，以c10+重芳烃为原料，其反应条件：温度380℃，反应压力4mpa，重时空速为1.5h-1，氢烃体积比为900，重芳烃的转化率最高达到69.01％。
5、中国石油大学(华东)的专利cn112774722a以改性zsm-5分子筛为催化剂，以四氢萘为原料，其反应条件为：反应温度550℃，空速7h-1，四氢萘环烷芳烃的转化率高达85.13％，开环选择性能达到80.15％。
6、此外，中石化石科院开发的ltag技术，将双环芳烃和多环芳烃在加氢环境下部分饱和成环烷芳烃，环烷芳烃在催化裂化环境下发生环烷环开环反应，生成富含短侧链单环芳烃的汽油馏分；uop公司开发的lco-x工艺，将lco加氢转化-选择性烷基转移生产二甲苯及苯；sk公司通过加氢处理先将lco中多环芳烃部分饱和为环烷芳烃，再进行催化裂化，产物经分离，将长链烷基苯、环烷芳烃和稠环芳烃等循环回加氢处理反应器，从而增产btx和低碳烯烃。
7、已有的研究工作取得了许多成果和进展，但还存在需要进一步研究和解决的问题，例如：以贵金属为活性组分的催化剂成本高、对硫氮化合物敏感，容易使催化剂中毒失活；等体积浸渍法制备催化剂时称取一定量的载体，测出该载体的吸水率，根据吸水率配置催化剂前驱体浸渍液，将称好的载体放入到坩埚中，与前驱体浸渍液均与混合后，静置12h。静置后的混合物放入80℃烘箱中干燥至水分完全蒸发后，放入马弗炉中焙烧最终得到所需催化剂，该制备方法过程制备周期长，可能需要多次浸渍和干燥。
8、煤焦化产业每年有大量的副产物焦化萘和煤焦油，石油炼制行业中，催化裂化中的循环油(lco)，重整装置中的重整重油，均含有大量的多环芳烃。利用加氢精制形成环烷基苯，再进行催化加氢裂化使环烷基开环，获得苯和烷基苯，进一步分离转化可以获得单环芳烃化学品。基于此，利用加氢精制后的焦化萘、煤焦油、lco以及重整重油为原料，以期获得制备成本低、制备时间短、反应活性高以及单环芳烃选择性好的催化剂，具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术中采用贵金属催化剂成本高，以及催化剂采用等体积浸渍制备时间长的问题，本专利技术利用固体金属氧化物在高温下可以在载体上自分散的特点，采用固相法将活性金属氧化物组分负载于载体上，成功制得一种新的自分散加氢裂化催化剂，该催化剂用于多环芳烃加氢裂化制备苯及烷基苯中，具有制备时间短、成本低、反应活性高以及苯及烷基苯选择性好的特点。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种用于多环芳烃加氢裂化制备苯及烷基苯的催化剂，包括载体以及负载于载体上的活性金属氧化物；所述载体为zsm-5分子筛、beta分子筛或其复合物，活性金属氧化物为mo、w、ni、co、mn、fe、cu、zn氧化物中的至少一种。
4、可选地，以催化剂质量计，所述活性金属氧化物的含量为5wt％-50wt％，余量为分子筛。
5、一种如前所述的催化剂的制备方法包括：将载体、活性金属氧化物均匀混合后直接焙烧，经硫化处理得到所述催化剂。
6、可选地，所述载体包括硅铝比为15-500的zsm-5分子筛、硅铝比为10-40的beta分子筛或二者以任意比例混合形成的复合物。
7、可选地，所述焙烧分为四个阶段，各个阶段的条件为：温度为300-650℃，升温速率为1-10℃/min，时间为3-6h。
8、可选地，所述硫化处理条件为：以质量分数为1-6％的二甲基二硫的正己烷溶液为硫化液，在2-8mpa氢压作用下将温度先升至150-180℃，升温速率为1-5℃/min，保持0.5-2h，然后升温至210-240℃，升温速率为0.5-1℃/min，保持0.5-2h，继续升温至300-500℃，升温速率为0.5-2℃/min，保持0.5-1h，硫化液进液体积空速为0.5-5h-1，氢油比为500-1500。
9、一种如前所述的催化剂在多环芳烃加氢裂化制备苯及烷基苯反应中的应用。
10、可选地，所述多环芳烃选自四氢萘、煤焦油、循环油、重整重油中的至少一种。
11、可选地，所述反应条件为：反应温度为350-450℃、氢气压力为3-6mpa、氢油体积比200-2000、液体空速1.0-3.0h-1。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
13、本专利技术提供的一种用于多环芳烃加氢裂化制取苯及烷基苯的催化剂，采用非贵金属作为催化剂的活性组分，通过活性金属氧化物与载体直接混匀后焙烧，步骤简单，制备时间短，成本低廉，金属分散性好；制得的催化剂反应活性高、苯及烷基苯选择性好；适合工业化大规模生产，工业应用前景良好。
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1.一种用于多环芳烃加氢裂化制备苯及烷基苯的催化剂，其特征在于：所述催化剂包括载体以及负载于载体上的活性金属氧化物；所述载体为ZSM-5分子筛、Beta分子筛或其复合物，活性金属氧化物为Mo、W、Ni、Co、Mn、Fe、Cu、Zn氧化物中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：以催化剂质量计，所述活性金属氧化物的含量为5wt％-50wt％，余量为分子筛。
3.一种权利要求1或2所述的催化剂的制备方法，其特征在于：将载体、活性金属氧化物均匀混合后直接焙烧，经硫化处理得到所述催化剂。
4.根据权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征在于：所述载体包括硅铝比为15-500的ZSM-5分子筛、硅铝比为10-40的Beta分子筛或二者以任意比例混合形成的复合物。
5.根据权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征在于：所述焙烧分为四个阶段，各个阶段的焙烧条件为：温度为300-650℃，升温速率为1-10℃/min，时间为3-6h。
6.根据权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征在于：所述硫化处理条件为：以质量分数
7.一种权利要求1或2所述的催化剂的应用，其特征在于：用于多环芳烃加氢裂化制备苯及烷基苯反应中。
8.根据权利要求7所述的催化剂的应用，其特征在于：所述多环芳烃选自四氢萘、煤焦油、循环油、重整重油中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的催化剂的应用，其特征在于：所述反应条件为：反应温度为350-450℃、氢气压力为3-6MPa、氢油体积比200-2000、液体空速1.0-3.0h-1。
...【技术特征摘要】
1.一种用于多环芳烃加氢裂化制备苯及烷基苯的催化剂，其特征在于：所述催化剂包括载体以及负载于载体上的活性金属氧化物；所述载体为zsm-5分子筛、beta分子筛或其复合物，活性金属氧化物为mo、w、ni、co、mn、fe、cu、zn氧化物中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：以催化剂质量计，所述活性金属氧化物的含量为5wt％-50wt％，余量为分子筛。
3.一种权利要求1或2所述的催化剂的制备方法，其特征在于：将载体、活性金属氧化物均匀混合后直接焙烧，经硫化处理得到所述催化剂。
4.根据权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征在于：所述载体包括硅铝比为15-500的zsm-5分子筛、硅铝比为10-40的beta分子筛或二者以任意比例混合形成的复合物。
5.根据权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征在于：所述焙烧分为四个阶段，各个阶段的焙烧条件为：温度为300-650℃，升温速率为1-10℃/min，时间为3-6...
【专利技术属性】
技术研发人员：王福江，唐明兴，葛晖，李学宽，杜明仙，周立公，张鹏，郭树珂，郭梦雅，
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：
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