CN1555291A - 高活性异构化催化剂及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明所公开的催化剂和方法用于选择性提高链烷烃原料的质量，从而得到用于调合汽油的富含异链烷烃的产品。所述催化剂包括作为载体的硫酸化的第IVB族(IUPAC4)金属的氧化物或氢氧化物、至少一种镧系元素或钇组分作为第一组分(该组分优选为镱)和至少一种铂族金属(优选为铂)。

Description

高活性异构化催化剂及其制备方法和用途
发明背景
本发明涉及一种适用于烃转化的改进的催化复合物及方法，该催化剂及方法尤其适用于通过异构化选择性提高链烷烃原料的质量。
该工作是在美国商业部、标准与技术国家研究院、先进技术项目、合作协议号70NANB9H3035的支持下进行的。美国政府在本发明中拥有某些权利。
高效内燃机对从汽油中充分去除铅抗爆添加剂及提高燃料质量的要求迫使石油炼制者开发新的和改进的方法来提高汽油的“辛烷”或抗爆性。炼油厂依靠各种选择来提高汽油的质量，包括更苛刻的催化重整、更高的FCC(流化催化裂化)汽油辛烷值、石脑油的异构化和氧化化合物的使用。这类提高重整强度及更高FCC汽油辛烷值的方法导致汽油中芳族化合物含量更高，但以低-辛烷值的重链烷烃为代价。
炼油厂还面临提供改良汽油以符合日益严格的汽车排放标准的问题。改良汽油不同于传统产品，其具有较低的蒸汽压力、较低的终沸点、提高的氧化物含量和降低的烯烃、苯和芳族化合物的含量。苯含量通常被限于1％或更低，并且在U.S.改良汽油中被限为0.8％。汽油芳族化合物的含量可以降低，尤其当蒸馏终点(通常被描述为90％蒸馏温度)降低时，这是因为由此除去的汽油高沸点馏分通常是芳族浓缩物。由于芳族化合物是目前减铅过程中提高汽油辛烷值的主要来源，所以严格限制苯/芳族化合物含量及高沸点馏分将给炼油厂带来加工上的问题。通过诸如使轻石脑油异构化以提高其辛烷值、丁烷异构化以作为烷基化原料和通过使用FCC及脱氢产生附加轻烯烃以作为烷基化和产生氧化物的原料的技术已经处理了这些问题。通常通过提高轻石脑油和重石脑油间的分馏点、提高至异构化单元的石脑油的相对量来处理这一问题。因此轻石脑油异构化催化剂的性能在炼油经济上越来越重要。
US-A-2,939,896B1教导了用沉积在活化氧化铝上的含有铂、卤素和铝、镁和/或锆的硫酸盐的催化剂异构化链烷烃。然而该专利没有公开催化剂的其它金属组份。US-A-5,036,035B1教导了一种催化剂及其在异构化上的用途，该催化剂含有硫酸化的氧化锆或氢氧化锆和铂族金属。该专利教导了减少铂族金属是不利的。
US-A-4,918,041B1、US-A-4,956,519B1和欧洲专利申请EP0666109A1公开了硫酸化的催化剂及其在异构化上的用途，该催化剂包括第III族或第IV族的氧化物或氢氧化物；第V、VI或VII族的氧化物或氢氧化物；和第VIII族的氧化物或氢氧化物；EP0666109还公开了来自第VIII族的金属及金属组合物的组分。
US-A-3,915,845B1公开了一种催化剂及其用途，该催化剂包括铂族金属、第IVA族金属、卤素和与铂族金属的原子比为0.1-1.25的镧系元素。US-A-5,493,067B1教导了通过与固体过酸如硫酸化的氧化锆接触使异链烷烃和烯烃被烷基化，所述过酸可选择地含有添加的金属和含有添加的杂多酸或多氧阴离子(polyoxoanions)。
US-A-5,310,868B1和US-A-5,214,017B1教导了含有硫酸化的和煅烧过的混合物的催化剂组合物，该混合物含有(1)含有第IV-A族元素的氧化物或氢氧化物的载体，(2)第VI、VII或VIII族金属的氧化物或氢氧化物，(3)第I-B、II-B、III-A、III-B、IV-A、V-A族金属的氧化物或氢氧化物，以及(4)镧系金属。
US-A-5,212,136B1公开了一种能用于烷基化工艺的固体过酸催化剂，包括硫酸化的和煅烧过的混合物，该混合物为第IV-A族元素的氧化物或氢氧化物、钼的氧化物或氢氧化物、以及第I-B，II-B、III-A、III-B、IV-B、V-A族或除钼之外的第VI-A族金属或镧系金属的氧化物或氢氧化物的混合物，其中第IV-A族元素的氧化物或氢氧化物作为载体。
发明概述
本发明的目的是提供一种用于烃转化反应的改进的催化剂和方法。本发明的另一目的是提供改进的技术以提高石脑油质量成为汽油。更具体的目的是提供一种用于异构化石脑油以得到高辛烷值汽油组分的改进的催化剂和方法。本发明是基于发现含有镱和铂成分的催化剂在为提高石脑油的异链烷烃含量而对石脑油进行异构化时具有极好的性能及稳定性而完成的。
本发明的一种广义的技术方案涉及一种催化剂，该催化剂包括硫酸化的第IVB族(IUPAC 4)金属的氧化物或氢氧化物载体，优选氧化锆或氢氧化锆，至少一种镧系元素或钇组分作为第一组分，以及至少一种铂族金属组分作为第二组分。所述第一组分优选由单个的镧系元素或钇组成，及第二组份优选由单个的铂族金属组成。优选地，第一组分是镱及第二组分是铂。该催化剂可选择地含有无机氧化物粘合剂，优选为氧化铝。
本发明另一实施方案是制备本发明的催化剂的方法，通过硫酸化第IVB族金属的氧化物或氢氧化物；加入第一组分：镧系元素、钇或它们的任意混合物；以及第二组分：铂族金属，并优选将该催化剂与耐火的无机氧化物混合。
另一方面，本发明包括用本发明的催化剂转化烃。在又一种实施方案中，本发明包括用本发明的催化剂异构化可异构化的烃。该烃优选包括轻石脑油，该轻石脑油被异构化以提高其异链烷烃含量及辛烷值而成为汽油调合用料。
由本发明的详细描述，这些及其它实施方案将更清晰。
附图的简要说明
图1给出戊烷转化率与系列催化剂的8配位离子半径的图线，这些催化剂中的第一组分不同。
图2给出环己烷转化率与系列催化剂的温度的图线。本发明的催化剂与参比催化剂进行了比较。
发明的详细描述
本发明的催化剂的载体材料包括第IVB族(IUPAC 4)金属的氧化物或氢氧化物，参见Cotton and Wilkinson，高等无机化学(AdvancedInorganic Chemistry)，John Wiley & Sons(第五版，1988)。优选地，该金属选自锆和钛，及锆是特别优选的。优选的氧化锆或氢氧化锆通过煅烧转化为晶体形式。硫酸盐被复合至该载体材料上以形成Brnsted和Lewis酸位的混合物，相信这没有限制本发明。通过任何适当方法将镧系元素组分加至该复合物中。通过本领域已知的任何手段将铂族金属组分加至该催化复合物中以得到本发明的催化剂，如通过浸渍。可选择地，该催化剂与耐火的无机氧化物混合。载体、硫酸盐、金属组分和可选择的粘合剂可以以任何能够有效制备烃异构化催化剂的顺序来复合。
本发明的催化剂的载体的制备可以以第IVB族(IUPAC 4)金属的氢氧化物为原料。例如，适用的氢氧化锆能够得自于Flemington的MEI，新泽西。可选择地，该氢氧化物可以通过水解金属氧-阴离子化合物如ZrOCl2、ZrO(NO3)2、ZrO(OH)NO3、ZrOSO4和TiOCl2等来制备。注意到商购的ZrO(OH)2含有大量的HF，1wt％。锆的醇盐如乙酸氧锆和丙氧化锆也可以使用。使用水解剂如氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化钾、硫酸钠、(NH4)2HPO4和其它本领域公知的这类化合物能够进行水解。所述金属氧-阴离子组分本身可由可得到的材料来制备，如用硝酸处理ZrOCO3来制备。购买的或通过水解产生的氢氧化物优选在100-300℃下干燥以蒸发挥发性化合物。
硫酸化的载体是通过用适当的硫酸化试剂处理以形成固体强酸来制备的。强度大于硫酸的液体酸被称为“过酸”。在文献中已知的一些液体过酸包括取代的质子酸，如三氟甲基取代的H2SO4、被路易斯酸(HF加BF3)活化的三氟甲基磺酸和质子酸。虽然确定液体过酸的强度是相对简单的，但固体强酸的精确酸强度却是难以直接精确测量的，因为相对于完全溶解在液体中的分子，固体的表面状态的属性是不够确定的。因此，在液体过酸和固体强酸之间没有通常可应用的联系，以致如果发现液体过酸能催化反应，则人们不会主动选择相应的固体强酸来实施同样的反应。因此，如在本说明书中所用的，“固体强酸”是酸强度大于磺酸树脂如Amberlyst-15的那些。另外，由于在文献中就某些这类固体酸是否是“过酸”存在分歧，因此，在此仅使用如上文所定义的固体强酸。定义固体强酸的另一途径是由相互作用的质子和Lewis酸位组成的固体。因此，固体强酸可以是Brnsted(质子)酸和Lewis酸组分的组合物。在其它情况下，Brnsted和Lewis酸组分不易确认或以不同物质存在，但它们还是符合上述标准。
将硫酸根离子加至催化复合物中，例如通过用浓度为0.01-10N及优选0.1-5N的硫酸处理。能够由煅烧形成硫酸根离子的化合物如硫化氢、硫醇或二氧化硫可供选用。优选地，使用硫酸铵来提供硫酸根离子并形成固体强酸催化剂。所得到的催化剂中的硫含量通常为0.5-5质量％，及优选为1-2.5质量％。将硫酸化的复合物干燥，优选随后在500-700℃下煅烧，尤其是当硫酸化后加入铂族金属时。
第一组分，包括一种或多种镧系元素、钇或它们的混合物，其是本发明催化剂的另一主要组分。镧系元素包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥。优选的镧系元素包括镥、镱、铥、铒、钬、铽及其混合物。镱是本发明催化剂的最优选的组分，及特别优选的是第一组分主要由镱组分组成。第一组分可以以任何催化剂允许的形式如金属元素、化合物、或与催化剂的一种或多种其它成分化学组合的形式存在于该催化复合物中，其中所述化合物如氧化物、氢氧化物、卤化物、卤氧化物、碳酸盐或硝酸盐。该第一组分优选是氧化物，与铂的金属互化物、硫酸盐或晶格锆。所述材料通常在600-700℃下煅烧并由此形成氧化物。虽然不打算如此限制本发明，但相信当第一组分以其中基本上所有的镧系元素或钇组分均处于氧化状态如氧化物、卤氧化物、或卤化物或它们的混合物的形式而非元素状态存在于该复合物中，以及后文所述的优选用于制备本发明催化复合物的氧化和还原步骤特别设计以实现这一点时，能够得到最佳结果。镧系元素或钇组分能够以任何催化有效量加至催化剂中，在催化剂中以元素计，镧系元素或钇或混合物的量适当为0.01-10质量％。以元素计，镧系元素或钇的量为0.5-5质量％时通常能够得到最佳结果。对于该催化剂，镧系元素或钇与铂族金属的原子比优选为至少1∶1；优选2∶1或更大，及特别优选5∶1或更大。
通过本领域已知的任何适当方法如通过共沉淀、与多孔载体材料共同挤出、或虽然对于相同的结果不是必需的在硫酸盐前、后或与硫酸盐同时浸渍多孔载体材料，将第一组分加至催化复合物中。为了便于操作，优选镧系元素或钇与硫酸盐同时加入。最优选的是最后加入铂族金属组分。就镧系元素或钇和铂族金属而言，两者的顺序没有明显的影响。
沉积第一组分的一种方法包括用镧系元素或钇的可分解的化合物的溶液(优选为水溶液)浸渍载体。可分解的意思是指通过加热，所述镧系元素或钇化合物被转化为镧系元素或钇或氧化物并释放附产物。镧系元素的可分解的化合物的实例是适当的镧系元素络合物或化合物如硝酸盐、卤化物、硫酸盐、乙酸盐、有机烷基化物和氢氧化物等化合物。该第一组分可以在铂族金属组分之前、与之同时、或之后被浸渍入载体中，虽然这对于相同的结果来说并不是必需的。
第二组分，铂族金属是所述催化剂的重要组分。该第二组分包括铂、钯、钌、铑、铱或锇中的至少一种；铂是优选的，及特别优选的是铂族金属主要由铂组成。铂族金属组份可以以化合物如氧化物、硫化物、卤化物、卤氧化物等、与复合物的一种或多种其它成分化学组合、或以金属的形式存在于最终的催化复合物中。以元素计，铂族金属组分的量为0.01-2wt％是优选的。当基本上所有的铂族金属均以元素态存在时，能得到最佳结果。
第二组分，使用与上述第一组分相同的方法将铂族金属组分沉积在该复合物上。可分解的铂族金属化合物的实施是氯铂酸、氯铂酸铵、溴铂酸、二硝基二氨基铂、四硝基铂酸钠、三氯化铑、氯化六氨铑、碳酰氯化铑、六硝基铑酸钠、氯钯酸、氯化钯、硝酸钯、氢氧化二氨钯、氯化四氨钯、六氯铱酸盐(IV)酸、六氯铱酸盐(III)酸、六氯铱酸(III)铵、含水六氯铱酸铵(IV)、四氯化钌、六氯钌酸盐、氯化六氨基钌、三氯化锇和氯化铵锇。该第二组分即铂族金属组分在硫酸盐和/或第一组分之前、之后或同时被沉积至载体上，虽然这对于相同的结果来说并不是必需的。优选的是该铂族金属组分在硫酸盐和/或第一组分之后或同时被沉积至载体上。
除了上述第一和第二组分外，该催化剂可选择地进一步包括第三组分：铁、钴、镍、铼或它们的混合物。铁是优选的，并且以元素计，铁的存在量可以是0.1-5wt％。该第三组分如铁能够降低在优化配方中第一组分如镱的所需量。可以利用与上述第一和第二组分相同的方法将该第三组分沉积在复合物上。当第三组分是铁时，适用的化合物可包括硝酸铁、卤化铁、硫酸铁及任何其它可溶性铁化合物。
上述催化复合物可以以粉末形式使用或者可以成形为任何所需的形状如片、饼、挤出物、粉末、颗粒、球等，并且可以以任何特定尺寸来使用。该复合物通过本领域公知的方法被成形为特定形状。在成形时，希望将该复合物与粘合剂混合。然而，必须强调不用粘合剂也可以成功地制备和使用该催化剂。当使用粘合剂时，粘合剂通常占最终催化剂的0.1-50质量％，优选为5-20质量％。现有技术教导了任何耐火的无机氧化物粘合剂都是适用的。二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、氧化镁及其混合物中的一种或多种均是适合于本发明的粘合剂材料。优选的粘合剂材料是氧化铝，及η-和/或γ-氧化铝是特别有利的。能够使用的粘合剂的实例包括但不限于氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝及其混合物。通常复合物与可选择的粘合剂同胶溶剂如HCl、HNO3、KOH等一起混合以形成均匀的混合物，通过本领域公知的成形手段将该混合物成形为所需的形状。这些成形手段包括挤出、喷雾干燥、油滴、球形造粒、锥形螺杆混合等。挤出装置包括螺旋挤出机及挤压机。成形手段将决定如果需要加水的话要向混合物中加入多少水。因此，如果使用挤出，那么混合物必须被制成圈状，而如果使用喷雾干燥或油滴，则需要足够的水以形成淤浆。这些颗粒在260℃-650℃下煅烧0.5-2小时。
本发明的催化复合物在合成后或在煅烧后可以用作烃转化工艺中的催化剂。煅烧是由氢氧化锆形成氧化锆所需的。烃转化工艺是本领域公知的，包括裂化、加氢裂化、芳族化合物和异链烷烃的烷基化、异构化、聚合、重整、脱蜡、加氢、脱氢、烷基转移、脱烷基化、水合、脱水、加氢处理、加氢脱氮、加氢脱硫、甲烷化、开环及合成气变换工艺。能够用于这些工艺的特定反应条件及原料类型在US4,310,440B1和US 4,440,871B1中有述，这些专利在此引入作为参考。优选的烃转化工艺是链烷烃的异构化。
在链烷烃异构化工艺中，常规的在汽油范围内沸腾的石脑油原料含有链烷烃、环烷烃及芳族化合物，及可能包含少量的烯烃。可使用的原料包括直馏石脑油、天然汽油、合成石脑油、热裂化汽油、催化裂化汽油、部分重整石脑油或来自芳族化合物提取的残余液。所述原料基本上包含在全程石脑油或沸点为0-230℃的范围内。通常该原料是初始沸点为10-65℃及终沸点为75-110℃的轻石脑油，优选其终沸点小于95℃。
优选的原料的主要组分是每个分子含有4-7个碳原子(C4-C7)、优选C5-C6的烷烃和环烷烃，以及还可以存在少量的芳族化合物和烯烃。通常C7及更重组分在原料中的浓度少于20质量％。虽然对原料中环状烃的总含量没有特别的限制，但该原料通常含有2-40质量％的环状烃，该环状烃包括环烷烃和芳族化合物。虽然芳族化合物在石脑油原料中的含量通常少于烷烃和环烷烃，但可占总量的2-20质量％及更通常占5-10质量％。苯通常是优选原料中的主要芳族化合物，可选择地还含有少量的甲苯及在上述沸点范围内的较高沸点的芳族化合物。
通过在固定床体系、移动床体系、流化床体系或间歇型操作中使用催化剂来实现异构化区内的接触。固定床体系是优选的。反应物可以以上流、下流或径向流的方式与催化剂颗粒的床层接触。当与所述催化剂颗粒接触时，反应物可以是液相、液-汽混合相或汽相，通过将本发明应用于主要是液相的操作可以得到极好的结果。异构化区可以是单个反应器或两个或更多个独立反应器，独立反应器之间有适当的部件以确保在每个区的入口保持所需的异构化温度。为了能够通过控制各反应器的温度来改进异构化及替换部分催化剂时无需中断操作，两个或多个反应器串联是优选的。
在异构化区内的异构化条件包括反应器温度通常为40-250℃。为了有利于平衡具有最高高辛烷值高支链异构烷烃浓度的混合物和减少原料裂化成轻质烃，较低的反应温度通常是优选的。在本发明的方法中，100-200℃的温度是优选的。反应器操作压力通常为100kPa-10MPa绝对压力，优选为0.3-4MPa。液体小时空速为0.2-25/小时，优选为0.5-15/小时。
氢与链烷烃原料混合或原样与链烷烃原料一起送至异构化区以提供氢与烃原料的摩尔比为0.01-20，优选0.05-5。氢可完全由此工艺外部提供或通过与反应器排放物分离后再循环至进料中的氢来补充。在氢中可能存在轻质烃和少量的惰性气体如氮和氩。必须从由此工艺外部提供的氢中去除水分，优选通过本领域已知的吸附体系来进行。在一优选实施方案中，在反应器排放物中氢与烃的摩尔比等于或小于0.05，一般无需将来自反应器排放物的氢再循环至进料中。
通过与催化剂接触，至少一部分链烷烃原料被转化为所需的高辛烷值的异链烷烃产品。本发明的催化剂提供了高活性及改进的稳定性的优点。当第一组分选用镱时，本发明的催化剂具有附加的提高开环活性的优点。
异构化区通常还含有分离段，优选包括一个或多个具有联接附件并从富含异链烷烃的产品中分离轻质组分的分馏塔。可选择地，所述分馏塔将异链烷烃浓缩物与环状物浓缩物分离，后者被循环至开环区。
优选地，部分或全部的富含异链烷烃的产品和/或异链烷烃浓缩物与来自炼制过程的其它汽油组分一起混入成品汽油中，所述其它汽油组分包括但不限于一种或多种如下物质：丁烷、丁烯、戊烷、石脑油、催化重整物、异构物、烷基化物、聚合物、芳族提取物、重芳族化合物、来自催化裂化、加氢裂解、热裂化、热重整、蒸汽热解和焦化的汽油、氧化物如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、叔-丁醇、仲-丁醇、甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚、甲基叔戊基醚和更高级的醇和醚以及少量为提高汽油稳定性和均匀性、避免腐蚀和气候问题、保持引擎清洁及提高驾驶性能的添加剂。
下面的实施例用来解释本发明的某些特定实施方案。但这些实施例不是如权利要求一样来限制本发明的范围。本领域普通技术人员可以做出的许多可能的其它改变均在本发明的范围内。
实施例1
由氢氧化锆为原料制备表1中的催化剂试样，所述氢氧化锆是通过用氢氧化铵在65℃下沉淀硝酸氧锆制成的。氢氧化锆在120℃下干燥、研磨至40-60目。制备多份分开的氢氧化锆。制备硫酸铵或金属盐(组分1)的溶液并加至各份氢氧化锆中。所述材料经简单搅拌后用80-100℃的空气旋转干燥。然后将浸渍后的试样在马弗炉中在150℃下在空气中干燥2小时。制备硫酸铵或金属盐(组分2，其中组分2与组分1不同)的溶液并加至经干燥后的所述材料中。所述试样经简单搅拌并旋转干燥。然后将试样在600-700℃下煅烧5小时。制备最终浸渍用的氯铂酸溶液并将其加至固体中。将试样按前文所述搅拌并旋转干燥。所述试样最终在空气中在525℃下煅烧2小时。在下表1中，“A”表示在改性剂的量为1wt％、2wt％、3wt％和4wt％下制备的催化剂；“B”表示在硫酸盐量为6wt％、7wt％和8wt％下制备的催化剂；和“C”表示在铂量为0.25wt％、0.5wt％、0.75wt％和1wt％下制备的催化剂。
                          表1
    改性剂   改性剂量     Fe     Pt     SO4
    Ce   A     0     0.4     7
    Dy   A     0     0.4     7
    Er   A     0     0.4     7
    Eu   A     0     0.4     7
    Gd   A     0     0.4     7
    Ho   A     0     0.4     7
    La   A     0     0.4     7
    Lu   A     0     0.4     7
    Nd   A     0     0.4     7
    Pr   A     0     0.4     7
    Sm   A     0     0.4     7
    Tb   A     0     0.4     7
    Tm   A     0     0.4     7
    Y   A     0     0.4     7
    Yb   0.3     0     0.3     7
    Yb   0.4     0     0.4     7
    Yb   0.5     0     0.5     7
    Yb   1     0     0.4     7
    Yb   1     0     C     B
    Yb   1.8     0     C     B
    Yb   2     0     0.4     7
    Yb   2.7     0     C     B
    Yb   3     0     0.375     7
    Yb   3     0     0.4     7
    Yb   3.5     0     C     B
    Yb   4     0     0.4     7
    Ce   1     1     0.4     7
    Ce   1     1.5     0.4     7
    Yb   1     1.5     0.4     7
    Yb   1     2     0.4     7
实施例2
按实施例1所述制备含有2wt％改性剂、0.4wt％铂和7wt％硫酸盐的催化剂。将每种试样约95mg放入多单元反应器组中。所述催化剂在空气中在450℃下预处理2-6小时并在氢中在200℃下还原0.5-2小时。然后将氢中的8wt％戊烷在150℃、约1大气压下及以2.5/小时WHSV(仅基于戊烷)从试样上通过。使用在线气相色谱仪分析产品并将结果示于图1中，注意平行测定了含镱催化剂。图1是戊烷转化率对用于改性铂硫酸化氧化锆催化剂的镧系元素或钇材料的8配位离子半径的图线。所述离子半径是通过参照Huheey，J.E.InorganicChemistry-Principles of Structure and Reactivity，第二版；Harper&Row：纽约，1978来确定的。该图线显示在112皮米(镱)左右，转化率最大。随着离子半径增至高于约115皮米，活性迅速下降。
实施例3
按实施例1所述制备催化剂，其中第1催化剂(图2中的催化剂1)含有3wt％镱、0.375-0.4wt％铂和7wt％硫酸盐；第2催化剂(图2中的催化剂2)含有1wt％镱、0.375-0.4wt％铂、1wt％铁和6wt％硫酸盐，以及第3催化剂(图2中的催化剂3)含有0.5wt％锰、1wt％铁、0.375-0.4wt％铂和7wt％硫酸盐。另外，得到两种参比催化剂，第1参比催化剂含有位于硫酸化氧化锆上的铂(图2中催化剂4)，以及第2参比催化剂含有位于硫酸化氧化锆上的铂、铁和锰(图2中的催化剂5)。将每种试样约10.5g放入多单元反应器组中。所述催化剂在空气中在450℃下预处理2-6小时并在氢中在200℃下还原0.5-2小时。氢及含有36wt％正-戊烷、52wt％正-己烷、10wt％环己烷和2wt％正-庚烷的原料流在135℃、150℃、163℃和176℃下、在约450psig及2/小时WHSV下通过催化剂。氢与烃的摩尔比是1.3。用在线气相色谱仪分析产品并确定不同温度下环己烷的转化率。结果示于图2中，该图显示出在硫酸化氧化锆催化剂上的铂和镱具有明显的开环能力。

Claims (13)

1.一种催化剂，包括：载体，该载体包含沉积在其上的硫酸化的至少一种元素周期表第IVB族(IUPAC4)元素的氧化物或氢氧化物；选自至少一种镧系元素、它们的混合物和钇的第一组分；以及包含至少一种铂族金属组分的第二组分。
2.权利要求1的催化剂，其中以元素计，所述第一组分占催化剂的0.01-10质量％，及所述第二组分占催化剂的0.01-2质量％。
3.权利要求1或2的催化剂，其中第IVB族(IUPAC4)的元素为锆。
4.权利要求1、2或3的催化剂，其中所述催化剂以元素计包含0.5-5质量％的硫。
5.权利要求1、2或3的催化剂，其中所述第一组分是单个的镧系元素组分或钇组分，以及所述第二组分为选自铂族金属的单个金属。
6.权利要求1、2或3的催化剂，进一步包括选自铁、钴、镍、铼及其混合物的第三组分。
7.权利要求6的催化剂，其中所述第三组分是铁，其量为0.1-5wt％，以及所述第二组分是铂。
8.权利要求2和3的催化剂，其中镧系元素组分是镱、镥、铥及其混合物。
9.一种制备适用于烃转化的催化剂的方法，所述催化剂包括硫酸化的载体，所述载体包括至少一种元素周期表第IVB族(IUPAC4)元素的氧化物和氢氧化物；所述催化剂还包括选自镧系元素、它们的混合物和钇的第一组分及选自铂族金属及其混合物的第二组分；该方法包括使至少一种元素周期表第IVB族(IUPAC4)元素的氧化物或氢氧化物硫酸化以形成硫酸化的载体；将第一组分沉积在该硫酸化的载体上；及然后沉积第二组分以形成所述催化剂。
10.一种通过使原料与固体酸催化剂接触来转化烃以得到转化产品的方法，所述催化剂包括载体，该载体包括硫酸化的至少一种元素周期表第IVB族(IUPAC4)元素的氧化物或氢氧化物，所述催化剂还包括选自至少一种镧系元素、它们的混合物和钇的第一组分以及选自铂族金属及它们的混合物的第二组分。
11.权利要求10的方法，其中通过使链烷烃原料与所述固体酸催化剂在保持在异构化条件下的异构化区内接触，使链烷烃原料异构化以得到异链烷烃含量提高的产品，及回收富含异链烷烃的产品，其中所述异构化条件包括温度为40-250℃，压力为100kPa-10MPa和液体小时空速为0.2-25/小时。
12.权利要求10或11的方法，其中所述异构化催化剂进一步包括耐火无机氧化物粘合剂。
13.权利要求12的方法，进一步包括使用至少一部分富含异链烷烃的产品来调合汽油产品。
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