本发明专利技术涉及一种碳八侧链烷基芳烃异构化催化剂及其制备方法。主要解决现有技术中存在的催化剂活性不高、芳环损失偏高的技术问题。本发明专利技术通过采用一种以重量百分比计包括以下组分：(1)20～80％的沸石分子筛；(2)0.3～10％的助剂元素或其氧化物；(3)19～79％的无机粘结剂；其中沸石分子筛为晶粒尺寸为大于零至0.5微米，SiO2/Al2O3摩尔比为25～280的ZSM-5；助剂元素选自Mo、Mg、Ca、Sn、Zn、Ba、B、Si或P中的至少一种组成成催化剂及其制备方法的技术方案，较好地解决了该技术问题，可用于碳八芳烃异构化催化反应的工业生产中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
碳八芳烃(C8A)是由对、间、邻二甲苯和乙苯组成的混合物，通常来源于催化重整、裂解汽油、甲苯歧化及煤焦化等工业过程。C8A的四个异构体都是重要的石化原料，其中 PX与OX分别是合成树脂和苯酐的基础原料，需要量几乎占工业所需C8A总量的95 %。C8A 混合物中PX和OX不超过50%。通过分离方法抽提出PX和OX后的C8A非平衡组成物料， 采用异构化方法将其转化为对、间、邻二甲苯的平衡组成混合物。一种较现代的技术是采用贵金属催化剂临氢异构化方法还能将乙苯转化为二甲苯。因此，异构化是增产对二甲苯和邻二甲苯的有效手段。将乙苯异构化成为二甲苯或二甲苯与乙苯的混合物，需要有双功能催化剂存在， 通常可由固体酸材料和第VIII族金属分别提供酸功能和加氢功能。异构化C8A馏分的主要目的是产生PX，因此，寻找在转化C8A混合物具有活性及高度选择性的新颖催化剂是关键的。转化过程的副反应构成了该工艺的主要损失来源。该损失起因于环烷属烃开环继之以或另外通过裂解或导致形成不想要的芳烃化合物的C8A歧化反应和烷基转移反应。在C8A异构化过程中，乙苯是造成催化剂活性空速下降的主要原因，因此有必要除去乙苯，以避免其在循环料中的累积。因而C8A异构化的重点和难点在于乙苯的处理。 较早的异构化技术都是使乙苯经烷基转移反应生成重芳烃类除去。工业上较现代的C8A异构化技术因处理乙苯的方法不同而形成两个分野一是在异构化二甲苯的同时，将至少一部分乙苯也异构化成二甲苯和乙苯的混合物；二是将乙苯进行脱烷基反应生成苯和乙烷除去。相应地这两类异构化技术在工艺上的差异取决于采用的催化剂不同。其中使用将乙苯异构成二甲苯的催化剂，可使贫对二甲苯的原料异构化，达到接近平衡的混合二甲苯组成， 技术经济上，二甲苯损失较少，但乙苯转化率较低，此类催化剂及工艺可以固定量的原料生产最大量的对二甲苯和邻二甲苯。另一类催化剂可使贫对二甲苯原料异构化，但不是把乙苯异构化成二甲苯，而是使乙苯脱烷基生成苯和乙烷，这种情况下乙苯转化率高但二甲苯损失也高，市场对苯的需求量大或原料不受限制时多采用之。迄今，二甲苯异构化大多数采用含贵金属的双功能催化剂，即催化剂既具有酸功能，又有金属活性功能。酸性功能使间二甲苯和邻二甲苯转化为对二甲苯，金属功能使乙苯通过催化加氢、脱氢反应转化为对二甲苯，且使饱和烃裂解，减少结焦。为了提高C8A的异构化转化率，国内外已开发了多种异构化工艺方法。如 Enghard公司的Octanfing法、UOP公司的Isomer法，东丽公司的Isolene- II法等。 这些工艺无一例外采用的是双功能贵金属催化剂，这在USP3637881 (1972/01/25)、 USP3767721 (1973/10/23), DE2823567 (1978/12/14)等专利文献中均有披露。 US4485185 (Onodera等1984/11/27)公开了 C8芳烃异构化催化剂组合物，含有ZSM族3沸石和二种以上的金属，即钼和至少一种选自钛、钡和镧的金属，说明书中也一般性地公开了作为第二种金属的一系列金属，它们可以是铅、铬、锌、镓、锗、锶、铱、锆、钼、钯、锡、 铯、钨、锇、镉、汞、铟和铍，该专利还明确指出卤素是起反作用的成分。而UOP的一份专利 CN1051871A(1991/06/05, J. W.阿.沙特勒等)则采用有确定量的第VIII族金属、铅和卤素的粘合沸石催化剂，且其中的金属主要固定在粘结剂上，除了五元环沸石及无机氧化铝粘结剂外，第VIII族金属及铅也是该催化剂组合物的必要成分，卤素是该双金属催化剂中的一个择优成分。目前占有异构化工艺技术最大市场的EMC、IFP及UOP公司的商用催化剂也都是贵金属双功能催化剂，这些催化剂都是以丝光沸石和ZSM-5沸石分子筛载体或其复合分子筛载体负载第VIII族钼或钯及其他金属组分构成。贵金属在双功能催化剂中的含量一般在0. 01 1. 0%左右，所以催化剂的成本较高，废催化剂中的贵金属应予回收。将乙苯转化为苯的异构化催化剂早有报道，其载体多由一种或几种沸石与无机粘结剂如氧化铝或氧化硅共同构成，并负载有一种或多种金属元素。专利文献 USP4482773 (1984/11/13、USP4874731 (1989/10/17)、USP4939110 (1990/07/03)、 USP5877374 (1999/03/02)分别公开了 ZSM-5负载Pt和Mg、Bi、Pb的双金属异构化催化剂， 其中贵金属是必要组分。EP138617A2 (1985/04/24)公开了载Mo的ZSM-5催化剂(乙苯转化率< 25% )。USP4467129 (1984/08/21)则公开了载有 Re、Mo、W、V 中的一种金属的 ZSM-5/ 丝光沸石复合分子筛催化剂。但这些催化剂的乙苯转化率(< 60% )或对二甲苯产率(PX/ X <23%)较低，芳烃损失达2%以上，催化剂的活性与选择性尚有改善的必要。CN1102360A(1995/05/10，时汝倩等)公开了一种烷基芳烃异构化催化剂，该催化剂由活性氧化铝、丝光沸石和ZSM-5沸石制备的载体负载Pt或Pd等第VIII族金属组成。 其使用的ZSM-5沸石的硅铝比较高，SiO2Al2O3摩尔比值在90以上，该复合沸石中的丝光沸石至少为5%以上。该催化剂乙苯转化率达到近60%，仍有待进一步提高。本专利技术的方法制备的催化剂通过将二甲苯经异构化反应转化为接近平衡的二甲苯混合物同时高效地将乙苯经脱烷基反应转化为苯，与现有技术相比，其催化产物中PX浓度达左右，乙苯转化率达65%以上，芳环损失低于1%，即本专利技术催化剂具有更高的活性、选择性及更低的芳烃损失。对催化剂操作性能的评价，主要是通过达到确定的平衡值时芳环损耗及催化剂活性与选择性。催化剂活性是指在生成二甲苯异构体平衡混合物过程中达到的乙苯转化率。 催化剂选择性是指在二甲苯异构化和乙苯转化过程中，尽量减少副反应的发生。该反应体系的副反应主要有烷基转移反应、歧化反应、脱甲基反应、加氢反应以及随后发生的芳环断裂反应等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是现有碳八芳烃异构化技术中存在催化活性不高、芳环损失偏高的问题，提供一种新的碳八烷基芳烃侧链异构化催化剂。该催化剂具有比现有技术更高的活性与选择性及更低的芳烃损失的特点。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决上述技术问题之一所用催化剂相对应的催化剂的制备方法。为了解决上述技术问题之一，本专利技术采用的技术方案如下一种碳八芳烃侧链异构化催化剂，以重量百分比计包括以下组分(1)20 80%的沸石分子筛；(2) 0. 3 10 %的助剂元素或其氧化物；(3) 19 79 %的无机粘结剂；其中，沸石分子筛为晶粒尺寸为大于零至0. 5微米、SiO2Al2O3摩尔比为25 观0 的ZSM-5 ；助剂元素选自Mo、Mg、Ca、Sn、Si、Ba、B、Si或P中的至少一种；无机粘结剂为选自氧化铝、氧化硅或硅铝氧化物中的至少一种。上述技术方案中，以重量百分比计ZSM-5沸石分子筛的用量的优选范围为40 60% ；ZSM-5沸石分子筛的SiO2Al2O3摩尔比优选范围为60 2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜向东，郑钧林，陈燕，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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