CN108786913A - C9以上重芳烃轻质化催化剂及制备方法与应用 - Google Patents

C9以上重芳烃轻质化催化剂及制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

一种C9 +重质芳烃轻质化催化剂,包括载体和以载体为基准计算的含量如下的活性组分,Pt0.02~0.5质量%,Re0.01~0.5质量%,所述的载体包括5~90质量%的EU‑1分子筛和10~95质量%的粘结剂,所述的EU‑1分子筛的孔体积为0.30~0.70ml/g,比表面积为360~500m2/g。该催化剂用于C9 +重质芳烃轻质化反应,具有较高的轻质芳烃收率。

Description

C9以上重芳烃轻质化催化剂及制备方法与应用
技术领域
本发明为一种重质芳烃轻质化催化剂及其制备方法与应用,具体地说,是一种C9 +重质芳烃轻质化催化剂及其制备方法与应用。
背景技术
沸石分子筛是一种具有独特结构和性质的功能材料,已经广泛用于石油化工、精细化工、环境保护等领域。EUO型分子筛具有一维孔网结构,其孔径为0.41×0.57纳米,这些一维孔道还具有深度为0.81纳米、直径为0.68×0.58纳米的侧袋。法国石油公司发表了多篇专利,如US4537754、CN1327946、CN99126910.1均报道EU-1分子筛的合成进展及其在芳烃领域的应用。上述报道合成出来的EU-1分子筛的孔体积均小于0.3ml/g。
CN1117404A公开了一种重质芳烃轻质化的方法,该法以30~70重%的ZSM-5沸石和30~70重%的氧化铝为载体,负载0.1~0.5重%铼、0.1~0.5重%锡和0.05~0.3重%铂制成催化剂。该催化剂可以将重质芳烃转化为BTX,但其BTX生成量仍然偏低。
CN1082539C公开了一种以丝光沸石和ZSM-5分子筛为活性组元的重质芳烃轻质化催化剂,该催化剂由0.05~0.3重%的VIII族金属、20~59重%的具有MOR结构的沸石、20~50重%的MFI结构的沸石和20~40重%的氧化铝组成。
发明内容
本发明目的是提供一种C9 +重质芳烃轻质化催化剂及其制备方法与应用,该催化剂具有良好的C9 +重质芳烃轻质化反应性能。
本发明提供的C9 +重质芳烃轻质化催化剂,包括载体和以载体为基准计算的含量如下的活性组分,
Pt 0.02~0.5质量%,
Re 0.01~0.5质量%,
所述的载体包括5~90质量%的EU-1分子筛和10~95质量%的粘结剂,所述的EU-1分子筛的孔体积为0.30~0.70ml/g,比表面积为360~500m2/g。
本发明催化剂选用有大孔体积的EU-1分子筛为活性组分,通过使用粘结剂成型后,再负载铂和铼制得催化剂。该催化剂用于C9 +重质芳烃轻质化反应,具有较高的轻质芳烃收率。
附图说明
图1为本发明实例1制备的分子筛的X射线衍射(XRD)图。
图2为本发明实例1制备的分子筛的孔直径分布图。
图3为对比例1制备的分子筛的孔直径分布图。
具体实施方式
本发明催化剂使用大孔体积EU-1分子筛为异构化活性组分,所述的大孔体积EU-1分子筛通过在其合成反应物中加入适量的表面活性剂,并保持合成体系中具有适量的Na2O含量,再通过两段水热晶化合成。所述大孔体积EU-1分子筛与现有技术相比,比表面积稍有增加,孔体积增大,且在1~10nm区间有孔分布,在大于10nm的区间也有较多的孔分布,并且所述分子筛的结晶度较高。将所述大孔体积EU-1分子筛与适量粘结剂混合成型后,再负载铂和铼制得催化剂。该催化剂用于C9 +(碳数大于等于9)重质芳烃轻质化反应,具有较高的轻质芳烃收率,特别是BTX(苯、甲苯、二甲苯)收率。
本发明所述的EU-1分子筛的孔体积优选0.45~0.60ml/g,比表面积优选400~450m2/g。相对结晶度至少为92%,更优选大于94%。所述相对结晶度计算的基准为按现有技术,如CN99126910.1的方法,以三甲基二溴己二铵为模板剂,通过一段水热晶化法合成的EU-1分子筛。
所述的载体优选包括20~85质量%的EU-1分子筛和15~80质量%的粘结剂。所述的粘结剂优选氧化铝。
所述催化剂中活性组分的含量优选为:
Pt 0.02~0.3质量%,
Re 0.05~0.3质量%。
本发明所述催化剂的制备方法,包括如下步骤:
(ⅰ)将所述的EU-1分子筛与粘结剂混合成型制得载体,所述载体中EU-1分子筛为氢型,
(ⅱ)用含铂化合物和含铼化合物的溶液浸渍(ⅰ)步制得的载体,将浸渍后载体干燥、焙烧。
上述(ⅰ)步所述的EU-1分子筛制备方法,包括如下步骤:
(1)将硅源、铝源、无机碱、模板剂、表面活性剂和水混合均匀制成反应物,使各物料摩尔比为:
0.1~0.7R:0.001~0.3M:0.02~0.1Na2O:0.003~0.05Al2O3:SiO2:10~100H2O
其中,R为制备EU-1分子筛的模板剂,M为表面活性剂,所述硅源的量以SiO2计,铝源的量以Al2O3计,无机碱的量以Na2O计,
(2)将(1)步制得的反应物于90~130℃、自生压力下进行一段水热晶化,再于160~200℃进行二段水热晶化。
上述方法(1)步为制备EU-1分子筛合成体系,(1)步制成的反应物中的各物料摩尔比优选为:
0.1~0.5R:0.01~0.3M:0.02~0.1Na2O:0.003~0.05Al2O3:SiO2:10~80H2O。
(1)步所述的硅源选自无定形二氧化硅、硅溶胶、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯或正硅酸丁酯。所述的铝源选自铝酸钠、硫酸铝、硝酸铝、烷氧基铝、氧化铝、铝溶胶、拟薄水铝石或薄水铝石。
(1)步所述的硅源和铝源还可选自硅铝化合物,如无定型硅酸铝、硅铝小球。
(1)步所述的制备EU-分子筛的模板剂选自二苯甲基二甲基铵盐或烷基化聚亚甲基α-ω二铵盐,或者前述二者的前身物,即可以合成二苯甲基二甲基铵盐或烷基化聚亚甲基α-ω二铵盐的化合物。
所述的烷基化聚亚甲基α-ω二铵盐优选烷基二溴己二铵,如三甲基二溴己二铵也可以为三甲铵和二溴己烷的混合物,经原位反应生成三甲基二溴己二铵。
(1)步所述的表面活性剂可为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或非离子型表面活性剂。
所述的阳离子表面活性剂选自通式为R1R2 3NX的卤化铵盐或烷基苯磺酸钠,所述式R1R2 3NX中,R1选自C1~C3的烷基,R2选自C12~C18的烷基,X选自溴或氯,所述烷基苯磺酸钠中的烷基选自C12~C18的烷基。
所述通式为R1R2 3NX的卤化铵盐可为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十二烷基三乙基溴化铵,所述的烷基苯磺酸钠可为十二烷基苯磺酸钠。
上述方法(2)步是将EU-1分子筛合成体系进行两段水热晶化制备分子筛。所述一段水热晶化温度优选110~130℃,一段水热晶化时间优选4~24小时,二段水热晶化温度优选170~190℃,晶化时间优选50~58小时。
上述方法所述晶化后的固体经洗涤、干燥、焙烧即得分子筛,所述的干燥温度优选110~120℃、时间优选2~12小时,焙烧温度优选500~600℃、时间优选2~12小时。
本发明催化剂制备方法中(ⅰ)步为制备成型载体,并使成型载体中的EU-1分子筛为氢型。其方法可有两种,一种是将氢型EU-1分子筛与粘结剂混合成型制得载体,另一种是将钠型EU-1分子筛与粘结剂混合成型后,再使其中的钠型EU-1分子筛转化为氢型。
将钠型EU-1分子筛转化为氢型EU-1分子筛可采用离子交换、干燥、焙烧的方法进行。具体地,用离子交换法将钠型分子筛转化为氢型的方法为:将分子筛或成型后的载体浸入酸或铵盐溶液中进行离子交换,离子交换优选在连续搅拌的条件下进行,交换温度优选60~100℃,时间优选0.5~6小时。将离子交换后所得的固体充分洗涤,然后干燥、焙烧可得氢型分子筛或使载体中的分子筛转化为氢型。
所述的干燥温度优选80~120℃,焙烧温度优选500~600℃,焙烧时间优选2~10小时。
上述离子交换所用的铵盐优选氯化铵、硝酸铵、硫酸铵、碳酸铵或碳酸氢铵;所用的酸优选盐酸、硝酸或硫酸。配制的离子交换溶液中所含有的NH4 +或H+的浓度优选1~10质量%,离子交换时液/固质量比优选1~12:1。
本发明催化剂制备方法中(ⅰ)的成型方法可为挤条、压片、滴球、喷雾成型或滚动成型,优选挤条成型,方法为:将EU-1分子筛和粘结剂混合均匀,优选地,加入少量助挤剂,再加入胶溶剂混捏,然后挤条成型。所述的助挤剂优选田菁粉,助挤剂的加量为固体总质量的0.5~7%。所述的胶溶剂优选稀硝酸,硝酸浓度优选1~7体积%。挤条成型后的颗粒经干燥、焙烧后即得载体。所述的干燥温度优选100~260℃,干燥时间优选1~5小时,焙烧温度优选450~600℃,焙烧时间优选3~8小时。
本发明所述催化剂制备方法中的(ⅱ)步为用浸渍法向载体中引入铂和铼,浸渍时先用含铂化合物和含铼化合物配制浸渍液,再用浸渍液浸渍载体,然后将浸渍后的载体干燥、焙烧即得氧化态的催化剂。配制浸渍液所用的含铂化合物选自铂的硝酸盐、卤化物、铂氨络合物或氯铂酸,优选氯铂酸;所述的含铼化合物优选高铼酸。所述的浸渍温度优选0~100℃,时间优选0.5~48小时,浸渍时液/固体积比优选0.5~2:1。所述的干燥温度优选80~120℃,焙烧温度优选500~600℃,焙烧时间优选2~10小时。
上述氧化态催化剂在使用前需进行还原,还原所采用的还原性气体优选氢气,还原温度优选250~600℃、更优选300~500℃,时间优选0.5~10小时。
本发明提供的C9 +重质芳烃轻质化方法,包括将C9 +重质芳烃与本发明催化剂在300~500℃、0.3~3.5MPa、氢/烃摩尔比1~10、进料质量空速1~10h-1的条件下接触反应。
上述C9 +重质芳烃轻质化反应中,反应温度优选350~450℃、压力优选0.4~2.0MPa、氢/烃摩尔比优选2~8、进料质量空速优选2~6h-1
下面通过实例进一步详细说明本发明,但本发明并不限于此。
实例1
(1)制备大孔体积EU-1分子筛
将40g(SiO2含量29质量%)硅溶胶加入41.19g水中,搅拌后加入1.31g铝酸钠(Al2O3含量45质量%,Na2O含量33质量%),0.22g氢氧化钠,21.64g三甲基二溴己二铵(纯度为97质量%),3.56g十六烷基三甲基溴化铵(纯度99质量%),搅拌混合均匀得到反应物,其中各物料摩尔比如下:
0.3R:0.05M:0.05Na2O:0.03Al2O3:SiO2:20H2O
式中,R为三甲基二溴己二铵,M为十六烷基三甲基溴化铵。
将上述反应物放入反应釜,于110℃密闭条件下进行一段水热晶化18h,然后升温至180℃进行二段水热晶化54h,冷却至25℃,收集固体并用去离子水充分洗涤后,于120℃干燥6小时,550℃焙烧10小时,得到分子筛a,其XRD图见图1,为EU-1分子筛,相对结晶度为99%,低温氮吸附法测定的由BET法计算的孔体积为0.51ml/g、比表面积为430m2/g,孔径分布见图2。
(2)制备催化剂
取5g(1)步制备的EU-1分子筛a、10g拟薄水铝石(SB粉,德国Sasol公司生产,Al2O3含量78质量%)、0.3g田菁粉和15g浓度为3体积%的稀硝酸溶液混合均匀,混捏后挤条,120℃干燥4小时、550℃焙烧5小时制得载体。
取12g上述载体与60ml浓度为5.0质量%的氯化铵水溶液在95℃、连续搅拌的条件下进行离子交换2小时,再按同样条件重复交换一次。将离子交换后的载体用去离子水充分洗涤后,120℃干燥6小时、500℃焙烧4小时制得含氢型EU-1分子筛的载体,所述载体中含39.1质量%的氢型EU-1分子筛和60.9质量%的氧化铝。
取上述含氢型EU-1分子筛的载体11g,于25℃用4ml铂含量为3.36mg/ml的氯铂酸溶液和6ml铼含量为1.81mg/ml的高铼酸溶液的混合液浸渍24小时,120℃干燥6小时、500℃焙烧6小时制得催化剂,将催化剂在氢气气氛下于500℃还原4小时,制得还原态催化剂A,其中以载体为基准计算的铂含量为0.12质量%、铼含量为0.10质量%。
实例2
(1)制备大孔体积EU-1分子筛
将11.6g无定形二氧化硅(白炭黑)加入278.4g水中,搅拌后加入0.13g拟薄水铝石(上海欣年催化剂厂生产,Al2O3含量76质量%),1.55g氢氧化钠,36.07g三甲基二溴己二铵(纯度为97质量%),23.57g十六烷基三乙基溴化铵(纯度为99质量%),搅拌混合均匀得到反应物,其中各物料摩尔比如下:
0.5R:0.3M:0.1Na2O:0.01Al2O3:SiO2:80H2O
式中,R为三甲基二溴己二铵,M为十六烷基三乙基溴化铵。
将上述反应物放入反应釜,于100℃密闭条件下进行一段水热晶化24h,然后升温至180℃进行二段水热晶化56h,冷却至25℃,收集固体并用去离子水充分洗涤后,于120℃干燥12小时,550℃焙烧10小时,得到分子筛b,XRD显示为EU-1分子筛,相对结晶度为94%,孔体积为0.58ml/g,比表面积为440m2/g。
(2)制备催化剂
取5g(1)步制备的EU-1分子筛b、15g拟薄水铝石、1g田菁粉和18g浓度为6.0体积%的稀硝酸溶液混合均匀,混捏后挤条,120℃干燥5小时、550℃焙烧5小时制得载体。
取12g上述载体,用120ml浓度为10质量%的硝酸铵水溶液在90℃、连续搅拌的条件下进行离子交换2小时,再按同样条件重复交换一次。将离子交换后的载体用去离子水充分洗涤后,110℃干燥12小时、500℃焙烧6小时制得含氢型EU-1分子筛的载体,其中含29.9质量%的EU-1分子筛和70.1质量%的氧化铝。
取上述含氢型EU-1分子筛的载体11g,于25℃用6ml含铂3.36mg/ml的氯铂酸溶液和9ml铼含量为1.81mg/ml的高铼酸溶液的混合液浸渍24小时,120℃干燥6小时、500℃焙烧6小时,制得催化剂,将催化剂在氢气气氛下于400℃还原8小时,制得还原态催化剂B,其中以载体为基准计算的铂含量为0.18质量%、铼含量为0.15质量%。
实例3
(1)制备大孔体积EU-1分子筛
将40g(SiO2含量29质量%)硅溶胶加入41.19g水中,搅拌后加入0.44g铝酸钠(Al2O3含量45质量%,Na2O含量33质量%),0.28g氢氧化钠,14.42g三甲基二溴己二铵(纯度为97质量%),0.71g十六烷基三甲基溴化铵(纯度为99质量%),搅拌混合均匀得到反应物,其中各物料摩尔比如下:
0.2R:0.01M:0.03Na2O:0.01Al2O3:SiO2:20H2O
式中,R为三甲基二溴己二铵,M为十六烷基三甲基溴化铵。
将上述反应物放入反应釜,于90℃密闭条件下进行一段水热晶化24h,然后升温至180℃进行二段水热晶化58h,冷却至25℃,收集固体并用去离子水充分洗涤后,于120℃干燥10小时,550℃焙烧10小时,得到分子筛c,XRD显示为EU-1分子筛,相对结晶度为99%,孔体积为0.48ml/g,比表面积为410m2/g。
(2)制备催化剂
取8g(1)步制备的EU-1分子筛c、6g拟薄水铝石、0.5g田菁粉和12g浓度为3.0体积%的稀硝酸溶液混合均匀,混捏后挤条,120℃干燥5小时、550℃焙烧5小时制得载体。
取12g上述载体,用100ml浓度为5质量%的硫酸铵水溶液在85℃、连续搅拌的条件下进行离子交换2小时,再按上述方法重复操作一次。将离子交换后的载体用去离子水充分洗涤后,110℃干燥10小时、500℃焙烧4小时制得含氢型EU-1分子筛的载体,其中含63.1质量%的EU-1分子筛和36.9质量%的氧化铝。
取上述含氢型EU-1分子筛的载体11g,于25℃用10ml铂含量为3.36mg/ml的氯铂酸溶液和12ml铼含量为1.81mg/ml的高铼酸溶液的混合液浸渍48小时,浸渍后固体于120℃干燥6小时、500℃焙烧6小时制得催化剂,将催化剂在氢气气氛下于450℃还原4小时,制得还原态催化剂C,其中以载体为基准计算的铂含量为0.31质量%、铼含量为0.20质量%。
实例4
取8g实例3制备的EU-1分子筛c、10g拟薄水铝石、0.5g田菁粉和15g的浓度为3体积%的稀硝酸溶液混合均匀,混捏后挤条,120℃干燥4小时、550℃焙烧5小时制得载体。
取12g上述载体,用60ml浓度为10质量%的硝酸铵水溶液在90℃、连续搅拌的条件下进行离子交换2小时,再按同样条件重复交换一次。将离子交换后的载体用去离子水充分洗涤后,110℃干燥12小时、500℃焙烧6小时制得含氢型EU-1分子筛的载体,其中含50.6质量%的EU-1分子筛和49.4质量%的氧化铝。
取上述含氢型EU-1分子筛的载体11g,于25℃用10ml铂含量为3.36mg/ml的氯铂酸溶液和12ml铼含量为1.81mg/ml的高铼酸溶液的混合液浸渍48小时,浸渍后固体于120℃干燥6小时、500℃焙烧6小时制得催化剂,将催化剂在氢气气氛下于300℃还原4小时,制得还原态催化剂D,其中以载体为基准计算的铂含量为0.09质量%、铼含量为0.10质量%。
实例5
取10g实例1(1)步制备的EU-1分子筛a,用40ml浓度为3.0质量%的氯化铵水溶液在95℃、连续搅拌的条件下进行离子交换4小时,再按方法重复操作一次。将离子交换后的EU-1分子筛用去离子水充分洗涤后,120℃干燥6小时、500℃焙烧4小时制得氢型EU-1分子筛。
取5g上述氢型EU-1分子筛、10g拟薄水铝石(SB粉,德国Sasol公司生产,Al2O3含量78质量%)、0.3g田菁粉和15g浓度为3体积%的稀硝酸溶液混合均匀,混捏后挤条,120℃干燥4小时、550℃焙烧5小时制得载体。所述载体中含39.1质量%的氢型EU-1分子筛和60.9质量%的氧化铝。
取上述含氢型EU-1分子筛的载体11g,于25℃用4ml铂含量为3.36mg/ml的氯铂酸溶液和6ml铼含量为1.81mg/ml的高铼酸溶液的混合液浸渍24小时,120℃干燥6小时、500℃焙烧6小时制得催化剂,将催化剂在氢气气氛下于500℃还原4小时,制得还原态催化剂A1,其中以载体为基准计算的铂含量为0.12质量%、铼含量为0.10质量%。
对比例1
(1)制备常规EU-1分子筛
按CN99126910.1的方法制备EU-1分子筛。
将23.30g三甲基二溴己二铵(纯度为97质量%)加入130g水中,然后加入40g硅溶胶(SiO2含量29质量%),形成溶液1。
将2.10g氢氧化钠,1.46g铝酸钠(Al2O3含量45质量%,Na2O含量33质量%)溶于16g水中,形成溶液2。
在搅拌下,将溶液2加入溶液1中,再加入16.38g水,充分搅拌后得到分子筛合成反应物,所加各物料摩尔比如下:
0.32R:0.18Na2O:0.033Al2O3:SiO2:46H2O
式中,R为三甲基二溴己二铵,
将上述分子筛合成反应物于180℃晶化40h,冷却至25℃,收集固体并用去离子水充分洗涤后,于110℃干燥10小时,550℃焙烧5小时,得到分子筛k,XRD显示为EU-1分子筛,相对结晶度为100%,孔体积为0.26ml/g,比表面积为360m2/g,孔径分布见图3。
(2)制备催化剂
取5g(1)步制备的EU-1分子筛k,按实例1(2)步的方法制备催化剂,得到还原态催化剂K,其中以载体为基准计算的铂含量为0.12质量%、铼含量为0.10质量%。
对比例2
按实例1(1)步的方法制备分子筛,不同的是配制合成反应物时,加入的氢氧化钠为1.14g,各原料摩尔比如下:
0.3R:0.05M:0.11Na2O:0.03Al2O3:SiO2:20H2O
式中,R为三甲基二溴己二铵,M为十六烷基三甲基溴化铵。经两段水热晶化反应,再经干燥、焙烧得到分子筛h,XRD显示为EU-1分子筛,相对结晶度为101%,孔体积为0.30ml/g、比表面积为360m2/g。
取5g上述方法制备的EU-1分子筛h,按实例1(2)步的方法制备催化剂,得到还原态催化剂H,其中以载体为基准计算的铂含量为0.12质量%、铼含量为0.10质量%。
对比例3
按照CN102107143A实例1的方法制备EUO/介孔复合分子筛。
(1)将40g(SiO2含量为29质量%)硅溶胶加入41.19g水中,搅拌后分别加入铝酸钠(Al2O3含量45质量%,Na2O含量33质量%)2.19g、氢氧化钠0.61g、三甲基二溴己二铵(纯度97质量%)36.07g、十六烷基三甲基溴化铵(纯度99质量%)3.56g,原料摩尔比如下:
0.5R∶0.05M∶0.1Na2O∶0.1Al2O3∶SiO2∶20H2O
其中R为三甲基二溴己二铵,M为十六烷基三甲基溴化铵。
搅拌均匀,于180℃晶化60小时,使生成EU-1分子筛。
(2)将上述晶化后物质冷却,加入3g氢氧化钠,其与体系总水量的质量比为0.043,90℃搅拌1小时,用盐酸调节混合物的pH值为9.0,加入12.42g正硅酸乙酯,与(1)步加入的硅溶胶以二氧化硅计的质量比为0.3,于120℃晶化72小时,冷却至25℃,经减压过滤、得到的固体产物用去离子水洗涤,然后在110℃干燥6小时、550℃焙烧10小时得到EU-1/MCM-41复合分子筛p,经小角度XRD鉴定,具有MCM-41的特征峰,经广角度XRD鉴定,具有EU-1分子筛的晶相结构。孔体积为0.54ml/g、比表面积为420m2/g,其EU-1沸石晶相结构的相对结晶度仅为72%。
取5g上述方法制备的EU-1分子筛p,按实例1(2)步的方法制备催化剂,得到还原态催化剂P,其中以载体为基准计算的铂含量为0.12质量%、铼含量为0.10质量%。
对比例4
按照专利CN1082539C的方法制备催化剂。
取10克氧化硅/氧化铝摩尔比为40的MOR结构沸石,在90℃用25毫升浓度为0.5摩尔/升的NH4Cl溶液进行离子交换2小时,过滤、洗涤,120℃干燥,制得Na+交换度为90%的沸石。
取10克钠型ZSM-5沸石,用同样方法制成氧化硅/氧化铝摩尔比为25的氢型沸石。
将5克HZSM-5、10克氢型MOR结构沸石与10克高纯氧化铝粉(抚顺石油三厂)混合均匀,加入5克稀硝酸混捏、挤条成型,120℃干燥,550℃空气中焙烧4小时,制得载体。
取15克上述载体,在室温、液固比2.0的条件下,用10毫升的浓度为4.5克/升的氯铂酸溶液浸渍24小时,过滤,120℃干燥,500℃空气中焙烧4小时,制得催化剂F。
实例6~14
以下实例评价催化剂的C9 +重质芳烃轻质化性能。
在连续流动固定床小型反应装置的不锈钢反应器中,装填10g催化剂。原料质量组成为:C8 -烷烃及环烷烃0.26%,C8芳烃0.86%,C9芳烃46.45%,C10芳烃38.82%,C11 +芳烃13.61%。
评价时氢气由质量流量计控制流速,原料经过缓冲罐用计量泵送入,二者混合后进入反应器与热的催化剂接触进行反应,反应产物进入分液罐,气相由顶部分出并经过质量流量计计量,液相产物由底部分出并用电子秤计量。各实例评价条件及结果见表1。
表1结果表明,本发明催化剂较之对比催化剂,C9 +重质芳烃轻质化反应产物中BTX(苯、甲苯、二甲苯)收率较高。
表1

Claims (20)

1.一种C9 +重质芳烃轻质化催化剂,包括载体和以载体为基准计算的含量如下的活性组分,
Pt 0.02~0.5质量%,
Re 0.01~0.5质量%,
所述的载体包括5~90质量%的EU-1分子筛和10~95质量%的粘结剂,所述的EU-1分子筛的孔体积为0.30~0.70ml/g,比表面积为360~500m2/g。
2.按照权利要求1所述的催化剂,其特征在于所述的EU-1分子筛的孔体积为0.45~0.60ml/g,比表面积为400~450m2/g。
3.按照权利要求1或2所述的催化剂,其特征在于所述的EU-1分子筛的相对结晶度至少为92%;所述的粘结剂为氧化铝。
4.按照权利要求1所述的催化剂,其特征在于所述的载体包括20~85质量%的EU-1分子筛和15~80质量%的粘结剂。
5.按照权利要求1所述的催化剂,其特征在于所述催化剂中活性组分的含量为:
Pt 0.02~0.3质量%,
Re 0.05~0.3质量%。
6.一种权利要求1所述催化剂的制备方法,包括如下步骤:
(ⅰ)将所述的EU-1分子筛与粘结剂混合成型制得载体,所述载体中EU-1分子筛为氢型,
(ⅱ)用含铂化合物和含铼化合物的溶液浸渍(ⅰ)步制得的载体,将浸渍后载体干燥、焙烧。
7.按照权利要求6所述的方法,其特征在于(ⅰ)步所述的EU-1分子筛制备方法,包括如下步骤:
(1)将硅源、铝源、无机碱、模板剂、表面活性剂和水混合均匀制成反应物,使各物料摩尔比为:
0.1~0.7R:0.001~0.3M:0.02~0.1Na2O:0.003~0.05Al2O3:SiO2:10~100H2O
其中,R为制备EU-1分子筛的模板剂,M为表面活性剂,所述硅源的量以SiO2计,铝源的量以Al2O3计,无机碱的量以Na2O计,
(2)将(1)步制得的反应物于90~130℃、自生压力下进行一段水热晶化,再于160~200℃进行二段水热晶化。
8.按照权利要求7所述的方法,其特征在于(1)步制成的反应物中各物料的摩尔比为:
0.1~0.5R:0.01~0.3M:0.02~0.1Na2O:0.003~0.05Al2O3:SiO2:10~80H2O。
9.按照权利要求7所述的方法,其特征在于(2)步一段水热晶化温度为110~130℃,二段水热晶化温度为170~190℃,晶化时间为50~58小时。
10.按照权利要求7所述的方法,其特征在于(1)步所述的硅源选自无定形二氧化硅、硅溶胶、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯或正硅酸丁酯;所述的铝源选自铝酸钠、硫酸铝、硝酸铝、烷氧基铝、氧化铝、铝溶胶、拟薄水铝石或薄水铝石。
11.按照权利要求7所述的方法,其特征在于(1)步所述的硅源和铝源选自无定型硅酸铝、硅铝小球。
12.按照权利要求7所述的方法,其特征在于(1)步所述的制备EU-分子筛的模板剂选自二苯甲基二甲基铵盐或烷基化聚亚甲基α-ω二铵盐,或者前述二者的前身物。
13.按照权利要求12所述的方法,其特征在于烷基化聚亚甲基α-ω二铵盐为烷基二溴己二铵。
14.按照权利要求7所述的方法,其特征在于(1)步所述的表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或非离子型表面活性剂。
15.按照权利要求14所述的方法,其特征在于所述的阳离子表面活性剂选自通式为R1R2 3NX的卤化铵盐或烷基苯磺酸钠,所述式R1R2 3NX中,R1选自C1~C3的烷基,R2选自C12~C18的烷基,X选自溴或氯,所述烷基苯磺酸钠中的烷基选自C12~C18的烷基。
16.按照权利要求15所述的方法,其特征在于卤化铵盐为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十二烷基三乙基溴化铵,所述的烷基苯磺酸钠为十二烷基苯磺酸钠。
17.按照权利要求6中所述的方法,其特征在于(ⅰ)步中将氢型EU-1分子筛与粘结剂混合成型制得-载体;或将钠型EU-1分子筛与粘结剂混合成型后,再通过离子交换、干燥、焙烧使钠型EU-1分子筛转化为氢型。
18.按照权利要求6中所述的方法,其特征在于(ⅱ)步中含铂化合物选自铂的硝酸盐、卤化物、铂氨络合物或氯铂酸;含铼化合物选自高铼酸。
19.一种C9 +重质芳烃轻质化方法,包括将C9 +重质芳烃与权利要求1所述的催化剂在300~500℃、0.3~3.5MPa、氢/烃摩尔比1~10、进料质量空速1~10h-1的条件下接触反应。
20.按照权利要求19所述的方法,其特征在于反应温度为350~450℃、压力为0.4~2.0MPa、氢/烃摩尔比为2~8、进料质量空速为2~6h-1
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