TWI408004B

TWI408004B - 改質的鋯氧化物觸媒及其相關方法

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Publication number: TWI408004B
Application number: TW100104499A
Authority: TW
Inventors: Ying Chieh Yang; Hung Shan Weng; Shiann Horng Chen; Cheng Tsung Hong; Hung Chung Shen
Original assignee: Cpc Taiwan
Priority date: 2011-02-11
Filing date: 2011-02-11
Publication date: 2013-09-11
Also published as: TW201233438A

Description

改質的鋯氧化物觸媒及其相關方法

本發明係為一種烷烴異構化觸媒，尤指一種含鋁、鉑且含低量硫酸根的硫酸化氧化鋯觸媒，其係對於以正庚烷或含有正庚烷成分之烷烴類為進料的烷烴異構化反應具有高活性以及高異構化產物之選擇率。

由石油提煉製造汽油過程中，常會考量到所製備之汽油的辛烷值是否符合產品的安全需求。一般而言，辛烷值為決定汽油抗爆震性的重要指標，若汽油的辛烷值越高，則抗爆震程度越高。石油成分中正庚烷所產生的震爆情形尤為嚴重，其辛烷值定為0，而異辛烷的震爆情形最為緩和，其辛烷值定為100，通常有支鏈的烷類比正烷類的辛烷值為高，於製程中亦可採用觸媒針對汽油中的直鏈烷類進行重組、異構化(isomerization)等反應而產製出高辛烷值的汽油。

在烷烴異構化反應中，主要進料是正戊烷(n-C₅ )和正己烷(n-C₆ )，同時會含有少量的正庚烷(n-C₇ )成份，經由烷烴異構化觸媒反應，將直鏈烷烴轉換為含有單側鏈和多側鏈的異構物產品，藉以提高汽油產品的辛烷值。最早的烷烴異構化反應是Neuitzescu和Dragan在1933年以氯化鋁(AlCl₃ )觸媒在低溫下進行正己烷和正庚烷異構化的反應。之後，衍生第一代烷烴異構化觸媒，為Friedel-Craft觸媒，此種類型的觸媒是屬於液態且均相的(homogenous)酸性觸媒，在低溫下就有很高活性，缺點是產物和觸媒不容易分離，且會造成設備的腐蝕。第二代烷烴異構化觸媒係自1950年發展出來的擔載有貴重金屬之氧化鋁(Al₂ O₃ )雙功能觸媒，其係為含有過渡金屬元素的固態酸性觸媒，由於氧化鋁本身的酸性並不夠強，必須添加二氧化矽(SiO₂ )或氧化硼(B₂ O₃ )來增加其酸性並降低反應溫度；1960年代Rabo等人發現將貴重金屬負載於大孔洞酸性沸石的觸媒，該觸媒熱穩定性高、壽命長以及良好的耐硫、氮毒性，而利於應用在直鏈烷烴化合物的異構化反應，此等觸媒例如擔載0.5 wt%鈀金屬的Y型沸石(Pd/Y)，或是擔載鉑金屬的Y型沸石(Pt/Y)；1970年代更發展出擔載鉑金屬的絲光沸石觸媒(Pt/Mordenite)，其活性與選擇性均較Pt/Y及Pd/Y為佳，並且應用於工業製程上。

如表1所示，其為氯氧化鋁(chlorinated alumina)(第三代觸媒)、早期的沸石(common zeolite)(第四代觸媒)、新型沸石(modern zeolite)(第五代觸媒)以及金屬氧化物(metal oxides)(第六代觸媒)等四種觸媒的特性比較表，列於表中的四種觸媒皆擔載鉑金屬。未列於表中的第二代觸媒係為擔載鉑的氧化鋁觸媒(Pt/Al₂ O₃ )，該觸媒雖然解決了產物不易分離和設備腐蝕之困擾，但需要相當高的操作溫度。第三代觸媒係以四氯化烷(CCl₄ )等氯化物來增加氧化鋁的酸性，因此反應操作溫度僅需大約130至150℃，改善了第二代觸媒反應溫度過高的缺失。然而第三代觸媒的缺點在於反應過程中必須時常補充氯離子，且進料中不能含有水、硫及其它含氧的化合物，否則會使此製程的設備受到氯離子的腐蝕，同時此種觸媒不能再生，使用壽命約2至3年。第四代觸媒具有比第三代觸媒較好的耐硫及耐水能力，不過酸性弱很多，因此所需的反應溫度達260至280℃，根據正己烷及正庚烷的熱力學平衡分佈圖顯示，在較低溫下進行烷烴異構化反應容易得到較多的側鏈烷烴化合物，所煉製之汽油產品的辛烷值較高。第五代觸媒的硫及水含量忍受度雖高，但反應溫度仍然需250至280℃。第六代觸媒(此處係指硫酸化氧化鋯觸媒)的酸性高於第五代觸媒(Hua et al.,Journal of Catalysis ,197,406-413,2001)，反應溫度約降低60至70℃，同時對於進料中的硫含量及水含量的忍受度高於第一代觸媒，因此針對第六代觸媒進行研發及改良係為近年來大家努力研究的方向之一。

烷烴異構化反應製程的進料除了正戊烷與正己烷之外，大多亦含有正庚烷成份。由於目前各種形式的觸媒都無法同時有效地轉化C₅ -C₇ 的成份，常見的情況是觸媒對於C₅ /C₆ 異構化反應有高轉化率，而對C₇ 會出現嚴重的裂解反應，導致觸媒快速積碳而衰退。因此在製程中必須限制C₇ 的含量。如表1所示，目前進料中的C₇ 含量最高只容許5 vol%。

表1、氯氧化鋁(第三代觸媒)、早期的沸石(第四代觸媒)、新型沸石(第五代觸媒)以及金屬氧化物(第六代觸媒)四種觸媒的特性比較表(Weyda and Kohler,Catalysis Today ,81,51-55,2003)。

一種使用於烷烴異構化反應製程的含鉑硫酸化氧化鋯觸媒(Pt-promoted sulfated zirconia,Pt/SZ)，其酸性比沸石觸媒強，且所需反應溫度較低，有利於增加多側鏈異構物產率，因此所製得之汽油產品的辛烷值相對較高，同時Pt/SZ觸媒對進料中的水及硫含量的忍受度亦相較於含鉑的氯化鋁觸媒(Pt/AlCl₃ )觸媒為高，因此對於C₅ /C₆ 異構化反應製程而言，Pt/SZ觸媒的整體性質係較其他觸媒優異。然而使用Pt/SZ觸媒催化C₇ 異構化反應時，會產生非常嚴重的裂解反應問題。Iglesia等人(Journal of Catalysis ,144,238-253,1993)用Pt/SZ觸媒進行烷烴異構化反應的實驗時發現，以C₅ /C₆ 烷烴類作為異構化反應的進料時，其裂解/異構化比(cracking/isomerization ratio)很低；以C₇ 以上的烷烴類作為異構化反應的進料時，其裂解/異構化比便大幅上升約40倍以上。如表2所示，其係為Miyaji等人針對含鈀的矽鎢酸/二氧化矽觸媒(Pd-HSiW/SiO₂ )、含鈀的H-β沸石觸媒(Pd-H-β zeolite)、含鈀的氧化鎢/氧化鋯觸媒(Pd-WO₃ /ZrO₂ )、含鉑的硫酸化氧化鋯觸媒(Pt-SO₄ ^2- /ZrO₂ )以及含鉑的H-β沸石觸媒(Pt/H-β zeolite)於正庚烷異構化反應中之活性以及異構化產物(即異庚烷)之選擇率的結果比較表(Applied Catalysis ,262,143-148,2004)，其中Pt/SO₄ ^2- /ZrO₂ 觸媒的異庚烷選擇率最低；Grau等人將鉑先含浸在氧化鋁上，再與SZ觸媒做物理混合，藉以避免鉑與含酸基的酸根產生物理或化學作用，但其裂解反應的選擇性仍遠高於異構化反應(Applied Catalysis ,172,311-326,1998)；Bouchenafa-Sab等人曾以蒙托石(montmorillonite)改質硫酸化氧化鋯觸媒，雖然C₇ 裂解反應之產物的比例降低，但觸媒活性亦大幅下降，導致所需的反應溫度提高80℃以上，若欲使觸媒在反應中達到70%的轉化率，則所需的反應溫度達350℃(Applied Catalysis ,259,9-15,2004)。

綜合以上現有技術之回顧，可得知對於烷烴異構化反應，觸媒均需透過高溫環境來提高活性，或是觸媒具有高活性、但對於C₇ 的裂解程度亦高，不僅浪費能源與物料，且由於C₇ 裂解而導致大量積碳使觸媒衰化等問題，大幅降低製程效率，而目前尚未有提升異庚烷選擇率且同時維持高活性的異構化觸媒可供利用。

表2、各種不同觸媒用於正庚烷異構化反應之轉化率和產品分佈(Applied Catalysis ,262,143-148,2004)。

反應溫度：453K，C₇ :H₂ =4.8:95.2

^a 鈀或鉑的擔載量為2 wt%

^b 總流速(F ):20 ml(W/F =20 gh mol^-1 )

^c 總流速(F ):10 ml(W/F =40 gh mol^-1 )

^d 100×n [C_n ]/[總量碳原子]，其中[C_n ]及[總量碳原子]分別表示具有n的碳原子之碳氫化合物的濃度及全部碳氫化合物的濃度

^e 2-MH、3-MH、3-EP係分別表示2-甲基己烷、3-甲基己烷、3-乙基戊烷

^f 2,2-DMP、2,3-DMP、2,4-DMP、3,3-DMP、2,2,3-TMB係分別表示2,2-二甲基戊烷、2,3-二甲基戊烷、2,4-二甲基戊烷、3,3-二甲基戊烷、2,2,3-三甲基丁烷括弧內的數字為辛烷值(research octane number,RON)

前述技術的硫酸化氧化鋯觸媒均具有一定程度的硫含量，導致觸媒酸性仍偏高，以正庚烷而言，仍有無法兼具低反應溫度、高活性以及異構化烷烴產物的高選擇率等性質之問題，且仍無法克服進料中正庚烷之非所欲的裂解反應，因此對於兼具前述性質的烷烴異構化觸媒有迫切的需求。

有鑑於現有技術之觸媒無法兼具低反應溫度、高活性以及異構化烷烴產物的高選擇率等性質，為了降低正庚烷異構化反應的裂解程度且能維持高觸媒活性，本發明遂提供一種烷烴異構化觸媒，其係擔載鋁、鉑且含低量硫酸根的硫酸化氧化鋯觸媒，係能夠提高正庚烷進行異構化反應的異庚烷選擇率，以解決現有技術之缺失。

為達上述發明目的，本發明係提供一種改質的鋯氧化物觸媒，其係包括鋯氧化物、硫酸根離子、第一金屬成分以及第二金屬成分，其中該第一金屬成分係包含ⅢA族金屬或其混合物，而該第二金屬成分係包含鉑、鈀、鉑氧化物、鈀氧化物或其混合物。

依據本發明，以本發明之改質的鋯氧化物觸媒的整體重量為基礎，其中該硫酸根離子的硫元素於觸媒整體所佔的比例係小於1.0 wt%，該第一金屬成分於整體所佔的比例係介於0.1 wt%至15.0 wt%之間，該第二金屬成分於整體所佔的比例係介於0.2 wt%至3.0 wt%之間。

較佳的，該第一金屬成分於整體所佔的比例係介於0.1 wt%至10.0 wt%之間。

較佳的，該硫酸根離子的來源可包含硫酸銨、硫酸或其他含有硫酸根離子之化合物；更佳的係為硫酸銨。

較佳的，該第一金屬成分係可包含鋁、鎵或其混合物；更佳的係為鋁。

較佳的，該第二金屬成分係可為鉑。

較佳的，該鋯氧化物係為二氧化鋯。

較佳的，本發明之改質的鋯氧化物觸媒的BET比表面積(Brunauer-Emmetta-Teller specific surface area)係介於50 m² /g與130 m² /g之間。

本發明並提供一種製備前述之烷烴異構化觸媒的製備方法，其係包括：提供一鋯氧化物前驅物以及一第一金屬前驅物；將該鋯氧化物前驅物與該第一金屬前驅物均勻混合溶解成一溶液，並將該溶液的pH值調整為介於8至10之間；將該溶液靜置並產生沉澱物後，將該沉澱物自溶液中過濾出，並以洗滌或其他可使用方式清除該沉澱物的雜質(例如氯離子等)，再將該沉澱物乾燥；提供一含硫酸根溶液；將該經乾燥後的沉澱物含浸該含硫酸根溶液，以沉澱物之乾燥粉末的重量為基準，藉以得到之該經硫酸化之沉澱物，其所含浸之硫酸根的量為介於1 wt%至15 wt%之間的硫酸根離子；將該經硫酸化的沉澱物乾燥並進行第一次鍛燒；提供一第二金屬前驅物溶液；將該經第一次鍛燒後的沉澱物含浸該第二金屬前驅物溶液，再將該經含浸第二金屬前驅物溶液後的沉澱物乾燥後進行第二次鍛燒，以獲得一改質的鋯氧化物觸媒。

較佳的，該鋯氧化物前驅物係可由氯氧化鋯(ZrOCl₂ )、氧化鋯硝酸鹽[ZrO(NO₃ )₂ ]、硝酸氫氧基氧化鋯[ZrO(OH)NO₃ ]、硫酸氧化鋯(ZrOSO₄ )或其混合物所構成，或者可由其他可替代之化合物所構成；更佳的是，該鋯氧化物前驅物係為氯氧化鋯。

較佳的，該第一金屬前驅物係可由含鋁、鎵或其他ⅢA族金屬之化合物或其混合物所構成；更佳的係為含鋁之化合物。

較佳的，該第二金屬前驅物係可由含鉑或鈀之化合物或其混合物所構成；更佳的係為含鉑之化合物。

較佳的，該含硫酸根溶液係可包含硫酸銨、硫酸或其他含硫酸根離子之化合物所構成。

本發明再提供一種烷烴異構化方法，其係包括下列步驟：提供含有正戊烷、正己烷以及2 vol%以上正庚烷之烷烴；利用一種如申請專利範圍第13項所述之改質的鋯氧化物觸媒進行正庚烷異構化反應，其中當轉化率達到80%時，異庚烷選擇率大於80 wt%。

已知現有技術之含鉑的硫酸化氧化鋯觸媒的酸性強度高於一般的沸石觸媒及含鉑的氧化鎢-氧化鋯觸媒(Pt/WO_X -ZrO₂ )。酸性強可以降低異構化反應溫度，如表1所示，硫酸化氧化鋯觸媒的反應溫度低於沸石觸媒。根據正己烷和正庚烷及其異構物的熱力學平衡圖，低反應溫度可以產生較多的側鏈異構物，從而提高汽油產品的辛烷值，同時又可節省能源。然而它有嚴重的正庚烷裂解問題(或現象)(如表2所示)，使得其應用性大受影響。

若欲降低裂解反應，必須降低觸媒的酸性強度與酸量。以硫酸化氧化鋯觸媒而言，Fttinger等人以及Katada等人發現在低硫酸根含量的硫酸化氧化鋯觸媒用於正烷烴異構化反應的活性差，甚至沒有活性(Applied Catalysis ,284,69-75,2005；Journal of Physical Chemistry ,B 104,10321-10328,2000)；Laizet等人則報導觸媒用於正己烷異構化反應必須有適當的硫酸根密度才能表現出高活性及高異構物產物的選擇率(Topics in Catalysis ,10,89-97,2000)。上述的文獻資料顯示擔載鉑金屬的硫酸化氧化鋯觸媒要在正烷烴(n-paraffin)異構化反應中具有高活性，必須有一適當的硫酸根濃度，否則硫酸根含量太低會導致觸媒的活性低，甚至不具活性。然而本發明的特點在於能夠藉由降低硫酸根含量及改變硫酸根來源，而降低觸媒酸性強度，但又不會有上述低反應活性問題，使本發明之觸媒不僅能保有硫酸化氧化鋯觸媒具高反應活性的優點，亦能提高烷烴類異構化反應產物的選擇率。此外，以往硫酸化氧化鋯觸媒製備所使用的硫酸根來源都是硫酸，本發明則改用硫酸銨為硫酸根來源。因此，本發明提供了一種可降低硫酸根濃度及觸媒酸性強度的硫酸化氧化鋯觸媒。另一個重要的創舉是在觸媒中添加適量的鋁，以改質觸媒特性，進而提升觸媒的反應活性。

US第7,041,866號專利揭露一種添加有鉑及其同族、鎵(gallium)或銦(Indium)、鐿(ytterbium)等元素的硫酸化氧化鋯觸媒，其係能夠提高輕石油腦(light naphtha)異構化反應的性能及穩定性，並提高異構物產率。然而該專利只宣稱觸媒的硫含量是0.5 wt%至5 wt%，並未說明硫的來源，而本發明是特別強調硫的來源。

US第7,015,175專利揭露一種添加鉑、鑭系元素(lanthanide element)或鐿或釔(ytteribium)等元素的硫酸化氧化鋯觸媒，並可選擇性地添加無機氧化物之固定物(inorganic-oxide binder)，其係能夠提高輕石油腦(light naphtha)異構化反應的開環反應能力(ring opening capacity)。然而該專利所揭示之觸媒必須含有0.01 wt%至10 wt%的鑭系元素(lanthanide element)和釔(yttrium)等元素，而本發明不需含上述元素，且該專利觸媒不含鋁、鎵等ⅢA族金屬元素，而本發明必須含鋁等ⅢA族金屬元素，並藉由該等ⅢA族金屬元素提高且維持觸媒之反應活性。

US第6,448,198號專利揭露一種硫酸化氧化鋯觸媒的製備方法，利用該方法所製備之觸媒的表面積大於150 m² /g；孔體積大於或等於0.2 cm³ /g，平均孔徑係大於或等於2 nm。該觸媒以正己烷作為異構化反應的進料時，可具有較高的反應活性。然而該專利之觸媒的硫含量1 wt%至10 wt%(以鋯的重量為基礎)，而本發明所含硫的量則低於1.0 wt%。

US第6,037,303專利揭露一種具獨特孔洞特性與高酸性強度之硫酸化氧化鋯觸媒的製造方法，其係由單一製備步驟所構成。利用該方法所製備的觸媒為純正方晶相(tetragonal phase)結構，其氧化鋯表面只有單層硫酸根，同時孔洞範圍在1 nm至4 nm之間至少有70%。觸媒的硫含量在1 wt%至3 wt%；鉑含量在0.1 wt%至3.0 wt%。然而該專利之觸媒的硫含量亦高於本發明所揭示的硫含量，且未含有ⅢA族金屬元素(如鋁、鎵等)；而本發明之觸媒不僅具有低硫含量之優勢，更進一步含有鋁、鎵等成分，以利於提升觸媒的活性。

本發明之改質的鋯氧化物觸媒的優點在於，可以使正庚烷在烷烴異構化反應中的異庚烷選擇率大幅提高，當該觸媒於整體異構化製程中達到70%的轉化率時，其異庚烷選擇率可從25%提高到83%以上，且不影響觸媒之異構化反應的活性。和現今商業觸媒比較，本發明對於正庚烷異構化反應之活性及異庚烷選擇率都比現有的商業觸媒高，於80%轉化率下，本發明之觸媒的反應溫度係較商業觸媒降低50℃，且異庚烷選擇率則提高20%。

綜上所述，本發明透過降低硫酸根含量以及將硫酸根的來源由硫酸改為硫酸銨，以提高正庚烷於異構化反應中的產物(異庚烷)選擇率；而於製備本發明之觸媒時添加適量的鋁，則能夠大幅提升觸媒的異構化反應之活性，並延長使用壽命。因此本發明所製備的觸煤得以維持相當良好(高)的活性同時兼具異庚烷產物的高選擇率，利於石油產業的製程發展。

以下實施例提供本發明之觸媒的製備方法的步驟、異構化反應的步驟以及不同觸媒的異構化反應活性與產物選擇率之比較，以讓本發明所屬領域具有通常知識者能夠了解本案的內容，而能夠據以實施本發明，但並非用以限定本發明，因此只要依循本案的原則與概念所進行的些許改變，仍屬於本發明之範疇。

本發明係提供一種改質的鋯氧化物觸媒及其製備方法，其係為一種可擔載鋁及鉑金屬的硫酸化氧化鋯觸媒，以提高對於烷烴異構化反應的活性以及產物的選擇率。

本發明之改質的鋯氧化物觸媒係包括鋯氧化物、硫酸根離子、第一金屬成分以及第二金屬成分；其中該第一金屬成分係包含ⅢA族金屬之氧化物或其混合物，該第二金屬成分係包含鉑、鈀、鉑氧化物、鈀氧化物或其混合物；以本發明之改質的鋯氧化物觸媒的整體重量為基礎，該硫酸根離子的硫元素於整體所佔的比例係小於1.0 wt%；該第一金屬成分於整體所佔的比例係介於0.1 wt%至15.0 wt%之間，更佳的係介於0.1 wt%至10.0 wt%之間；該第二金屬成分於整體所佔的比例係介於0.2 wt%至3.0 wt%之間。

所述之第一金屬成分係可包含鋁、鎵或其混合物，或者可為其他含有可替代之金屬元素的物質。

所述之第二金屬成分係可為鉑，或者可為其他含有可替代之金屬元素的物質。

所述之硫酸根離子的來源可為於硫酸銨、硫酸或其他含有硫酸根離子之化合物。

本發明另提供一種製備如前所述之改質的鋯氧化物觸媒的方法，其係包括下列步驟：提供一鋯氧化物前驅物以及一第一金屬前驅物；其中該鋯氧化物前驅物係可由氯氧化鋯、氧化鋯硝酸鹽、氫氧基氧化鋯硝酸鹽、氧化鋯硫酸鹽或其他可替代之鋯化合物所構成；而該第一金屬前驅物係可由含鋁、鎵或其他ⅢA族金屬之化合物或其混合物所構成；將該鋯氧化物前驅物與該第一金屬前驅物均勻混合溶解成一溶液，並將該溶液的pH值調整為介於8至10之間；將該溶液靜置並產生沉澱物後，將該沉澱物自溶液中過濾出，並以洗滌或其他可使用方式清除該沉澱物的雜質(例如氯離子等)，再將該沉澱物乾燥；提供一含硫酸根溶液；將該經乾燥後的沉澱物含浸該含硫酸根溶液，以沉澱物之乾燥粉末的重量為基準，藉以得到該經硫酸化的沉澱物，其所含浸之硫酸根的量可介於1 wt%至15 wt%之間；將該經硫酸化(即含浸含硫酸根溶液)的沉澱物乾燥並進行第一次鍛燒；其中該含硫酸根溶液係可包含硫酸銨、硫酸或其他含硫酸根離子之化合物；提供一第二金屬前驅物，並將該第二金屬前驅物溶於去離子水中，其中該第二金屬前驅物係可為含鉑或鈀之化合物或其混合物所構成；以及將該經第一次鍛燒後的沉澱物含浸該第二金屬前驅物溶液中，再將該經含浸第二金屬前驅物溶液後的沉澱物乾燥後進行第二次鍛燒，以獲得本發明之改質的鋯氧化物觸媒。

本發明係再提供一種烷烴異構化方法，其係包括下列步驟：提供含有正戊烷、正己烷以及2 vol%以上正庚烷之烷烴；利用一種如申請專利範圍第1至7項所述之改質的鋯氧化物觸媒進行正庚烷異構化反應，其中當轉化率達到80%時，異庚烷選擇率大於80 wt%。

為了降低正庚烷於異構化反應中的裂解程度，並同時維持本發明之觸媒的高活性，本發明降低製備觸媒所使用的硫酸根濃度，且可以利用硫酸銨作為製備觸媒所使用的硫酸根的來源，藉以降低觸媒的酸性強度，而提升異構物產物的選擇率；此外，於本發明之觸媒中添加適量的鋁等金屬則可以促使本發明之觸媒維持穩定的活性。

下述實施例中所使用到的之改質的鋯氧化物觸媒包括：作為對照組之硫酸化氧化鋯觸媒(xSZ)、含鋁的硫酸化氧化鋯觸媒(xSZA)、含鉑的硫酸化氧化鋯觸媒(yPt/xSZ)以及本發明之含鋁、鉑的硫酸化氧化鋯觸媒(yPt/xSZA)，其中x為所含浸的硫酸根含量；y為該經鍛燒後之yPt/xSZ觸媒中的鉑含量，以重量百分比為單位。

實施例一　觸媒之製備

以下提供製備十種不同的鋯氧化物觸媒的實施例，係分成三類：(1)比較製備例1至比較製備例3是在相同鉑含量下，不同硫酸根含浸量且不添加鋁之觸媒實施例，以供與本發明做異構化反應活性及產物選擇率的參考及比較；(2)具體製備例1至具體製備例3是在相同鉑金屬含量下，不同硫酸根含浸量之觸媒的製備例；(3)具體製備例4至具體製備例7是在相同硫酸根含浸量下，改變不同鉑含量之觸媒的實施例；而具體製備例1至具體製備例7所製備的觸媒均有添加鋁，且可視為本發明之改質的鋯氧化物觸媒的一系列製備條件之比較。其中，本發明之最佳的製備實施例為具體製備例5。

一、製備本發明之硫酸化氧化鋯觸媒所使用的藥品：硫酸銨[ammonium sulfate,(NH₄ )₂ SO₄ ]，J.T. Baker；氨水[ammonia solution,NH₃ (aq)]，J.T. Baker；硝酸鋁[aluminum nitrate 9-hydrate,Al(NO₃ )‧9H₂ O]，J.T. Baker；氯氧化鋯水合物(zirconyl chloride octahydrate,ZrOCl₂ ‧8H₂ O)，Sigma-Aldrich；以及氯鉑酸水合物(chloroplatinic acid hexahydrate,H₂ PtCl₆ ‧6H₂ O)，Sigma-Aldrich。

二、本發明之改質的鋯氧化物觸媒的具體製備例與現有技術之鋯氧化物觸媒的比較製備例

比較製備例1：現有技術之0.3Pt/1.5SZ觸媒之製備步驟

1.　取10 g氯氧化鋯溶解於100 ml去離子水中充分攪拌溶解而形成一溶液；

2.　將濃度為25 wt%的氨水逐滴添加於該溶液中並持續攪拌，直到該溶液的pH值達9.0為止，將該溶液靜置至少3小時，使其內部形成沉澱物；

3.　將該沉澱物過濾出並以去離子水洗滌該沉澱物，直到沉澱物呈現不含氯離子的狀態為止，而後將該沉澱物置於溫度為約160℃的環境中乾燥約16小時；

4.　將該經乾燥後的沉澱物含浸硫酸銨溶液；其中，以沉澱物之乾燥粉末的重量為基準，該沉澱物所含浸之硫酸根的量為1.5 wt%；

5.　該經含浸硫酸銨溶液後的沉澱物於溫度為約100℃的環境下乾燥過夜，再對該經乾燥過夜後的沉澱物於溫度為650℃的環境下進行鍛燒約5小時，得到一硫酸化氧化鋯觸媒，以1.5SZ表示；

6.　取步驟5.的1.5SZ觸媒，將該1.5SZ觸媒含浸氯鉑酸水溶液中。

7.　將該經含浸氯鉑酸水溶液後的1.5SZ觸媒於溫度約為100℃的環境下乾燥，再於溫度約為500℃的環境下進行鍛燒約3小時，得到一含有0.3 wt%之鉑含量的硫酸化氧化鋯觸媒(以經鍛燒後之觸媒的整體重量為基礎)，以0.3Pt/1.5SZ表示。

比較製備例2：現有技術之0.3Pt/3.0SZ觸媒之製備步驟

本比較製備例中之含鉑的硫酸化氧化鋯觸媒係以如比較製備例1中之方法製備，惟其中步驟(4)的硫酸根含浸量為3.0wt%，得到一含有0.3 wt%之鉑含量(以經鍛燒後之觸媒的整體重量為基礎)的硫酸化氧化鋯觸媒，以下均以0.3Pt/3.0SZ用來表示此觸媒。

比較製備例3：現有技術之0.3Pt/9.0SZ觸媒之製備步驟

本比較製備例中之含鉑的硫酸化氧化鋯觸媒係以如比較製備例1中之方法製備，惟其中步驟(4)的硫酸根含浸量為9.0wt%，得到一含有0.3 wt%之鉑含量(以經鍛燒後之觸媒的整體重量為基礎)的硫酸化氧化鋯觸媒，以下均以0.3Pt/9.0SZ用來表示此觸媒。

具體製備例1：本發明之0.3Pt/1.5SZA觸媒的製備步驟

1.　取10 g的氯氧化鋯與適量的硝酸鋁混合，並且攪拌溶解於100 ml的去離子水中形成一溶液；其中以該溶液整體為基礎，其大致含有約5 mol%的氧化鋁；

3.　將該沉澱物過濾出並以去離子水洗滌該沉澱物，直到沉澱物呈現不含氯離子的狀態為止，而後將該沉澱物置於溫度約為160℃的環境中乾燥約16小時；

5.　該經含浸硫酸銨溶液後的沉澱物於溫度約為100℃的環境下乾燥過夜，再對該經乾燥過夜後的沉澱物於溫度為650℃的環境下進行鍛燒約5小時，得到一硫酸化氧化鋯觸媒，以1.5SZA表示；

6.　取步驟5.的1.5SZA觸媒，將該1.5SZA觸媒以臨濕含浸法含浸氯鉑酸水溶液。

7.　將該經含浸氯鉑酸水溶液後的1.5SZA觸媒於溫度約為100℃的環境下乾燥，再於溫度約為500℃的環境下進行鍛燒約3小時後，得到一含有0.3 wt%之鉑含量(以經鍛燒後之觸媒的整體重量為基礎)的硫酸化氧化鋯觸媒，以下均以0.3Pt/1.5SZA用來表示此觸媒。

具體製備例2：本發明之0.3Pt/3.0SZA觸媒之製備步驟

本具體製備例中之含鋁、鉑的硫酸化氧化鋯觸媒係以如具體製備例1中之方法製備，惟其中步驟(4)的硫酸根含浸量為3.0wt%，得到一含有0.3 wt%之鉑含量(以經鍛燒後之觸媒的整體重量為基礎)的硫酸化氧化鋯觸媒，以下均以0.3Pt/3.0SZA用來表示此觸媒。

具體製備例3：本發明之0.3Pt/9.0SZA觸媒之製備步驟

本具體製備例中之含鋁、鉑的硫酸化氧化鋯觸媒係以如具體製備例1中之方法製備，惟其中步驟(4)的硫酸根含浸量為9.0wt%，得到一含有0.3 wt%之鉑含量(以經鍛燒後之觸媒的整體重量為基礎)的硫酸化氧化鋯觸媒，以下均以0.3Pt/9.0SZA用來表示此觸媒。

具體製備例4：本發明之1.0Pt/3.0SZA觸媒之製備步驟

本具體製備例中之含鋁、鉑的硫酸化氧化鋯觸媒係以如具體製備例1中之方法製備，惟其中步驟(4)的硫酸根含浸量為3.0wt%，並調整氯鉑酸含浸量，而得到一含有1.0 wt%之鉑含量(以經鍛燒後之觸媒的整體重量為基礎)的硫酸化氧化鋯觸媒，以下均以1.0Pt/3.0SZA用來表示此觸媒。

具體製備例5：本發明之1.5Pt/3.0SZA觸媒之製備步驟

本具體製備例中之含鋁、鉑的硫酸化氧化鋯觸媒係以如具體製備例1中之方法製備，惟其中步驟(4)的硫酸根含浸量為3.0wt%，並調整氯鉑酸含浸量，而得到一含有1.5 wt%之鉑含量(以經鍛燒後之觸媒的整體重量為基礎)的硫酸化氧化鋯觸媒，以下均以1.5Pt/3.0SZA用來表示此觸媒。

具體製備例6：本發明之2.0Pt/3.0SZA觸媒之製備步驟

本具體製備例中之含鋁、鉑的硫酸化氧化鋯觸媒係以如具體製備例1中之方法製備，惟其中步驟(4)的硫酸根含浸量為3.0wt%，並調整氯鉑酸含浸量，而得到一含有2.0 wt%之鉑含量(以經鍛燒後之觸媒的整體重量為基礎)的硫酸化氧化鋯觸媒，以下均以2.0Pt/3.0SZA用來表示此觸媒。

具體製備例7：本發明之2.5Pt/3.0SZA觸媒之製備步驟

本具體製備例中之含鋁、鉑的硫酸化氧化鋯觸媒係以如具體製備例1中之方法製備，惟其中步驟(4)的硫酸根含浸量為3.0wt%，並調整氯鉑酸含浸量，而得到一含有2.5 wt%之鉑含量(以經鍛燒後之觸媒的整體重量為基礎)的硫酸化氧化鋯觸媒，以下均以2.5Pt/3.0SZA用來表示此觸媒。

上述各製備例所製備之觸媒的成分與BET比表面積係以習知一般的方法檢測而得，其結果數據比較如表3所示。本文中所述之yPt/xSZ系列觸媒樣品係包括0.3Pt/1.5SZ觸媒、0.3Pt/3.0SZ觸媒以及0.3Pt/9.0SZ觸媒，而本文中所述之yPt/xSZA系列觸媒樣品係包括0.3Pt/1.5SZA觸媒、0.3Pt/3.0SZA觸媒、0.3Pt/9.0SZA觸媒、1.0Pt/3.0SZA觸媒、1.5Pt/3.0SZA觸媒、2.0Pt/3.0SZA觸媒以及2.5Pt/3.0SZA觸媒。

表3、各製備例的觸媒樣品名稱及其成分與比表面積的比較表

實施例二　異構化反應之效果分析

前述之各製備例所製備的觸媒樣品分別用來進行直鏈烷烴類(n-paraffin)(含正己烷和/或正庚烷之進料)異構化反應的製程步驟、參數以及反應結果的分析係詳述如下。本實施例中並以一商業觸媒(commercial catalyst)作為對照組，該商業觸媒為購自SINOPEC公司的C₅ /C₆ 異構化觸媒。

一、直鏈烷烴類異構化反應的製程步驟：

1.　準備一反應系統，該反應系統內具有一反應管；將該反應系統的背壓閥壓力設定為2.5 Mpa，並進行空反應管及反應系統的測漏試驗；

2.　通過測漏試驗後，將反應系統內的壓力卸至常壓，並將該反應管自反應系統中卸除，將設置於該反應管的上端接頭拆開，再稱取0.1至1.0 g的觸媒裝填入反應管中，而後將上端接頭鎖回反應管，並且將反應管裝回反應系統中；

3.　再次將反應系統的背壓閥壓力設定為2.5 Mpa，進行測漏試驗，以確認反應管及反應系統係呈密閉良好的狀態；

4.　通過測漏試驗後，將反應系統內的壓力卸至常壓，通入空氣至反應系統內並以10℃/min的速率升溫至約450℃後維持恆溫約3小時，再降溫至250℃；

5.　通入氮氣至反應系統內且持續吹除約1小時；

6.　通入氫氣至反應系統內，以對觸媒進行還原反應，還原時間約為1小時；

7.　將經還原反應後的觸媒降溫至常溫，再將背壓閥壓力調整為2.1 Mpa，通入反應氣體與進料至反應系統內，並開啟氣相層析儀(gas chromatograph,GC)對反應系統的出料進行分析；

8.　待反應系統之出料的成分穩定後，升溫至觸媒所需的反應溫度，進行觸媒的活性測試；

9.　設定正己烷或正庚烷的重量時空速度(weight hourly space velocity,WHSV)為2.32 h^-1 ；

10.　設定進料(即正己烷和/或正庚烷)/反應氣體(即氫氣)的莫耳比例為1/6.1。

二、各觸媒樣品用於含有正己烷和/或正庚烷之進料的異構化反應的結果分析及比較：該等觸媒樣品用於催化上列進料之轉化率(% conversion)、異庚烷選擇率(i-C₇ selectivity)、正己烷異構化轉化率、產率(yield)係被計算出，以及轉化率對應於反應溫度、異庚烷選擇率，結果如圖1至5所示。另以指定的烷烴之產率對應於正己烷異構化轉化率作圖，結果分別如圖6至8所示。上述關於轉化率、選擇率、產率的定義及計算方式，可參考下列文獻：H. Scott Fogler,Elements of Chemical Reaction Engineering,3^rd Ed.,Upper Saddle River,N.J.: Prentice Hall,1999.。

請參閱圖1所示，其係為具體製備例1、2及3和比較製備例1、2及3所製得的各觸媒樣品用於正庚烷異構化反應時，其中轉化率的高低變化可以了解觸媒樣品的活性變化情形。在同一反應溫度下，觸媒樣品的轉化率越高，即表示該觸媒樣品的活性越高。

由圖1可知，當一觸媒樣品所含浸之硫酸根的量較低，則該觸媒樣品的活性亦較低，所需的反應溫度越高。含浸硫酸根的量低於3.0 wt%的0.3Pt/1.5SZ觸媒和0.3Pt/3.0SZ觸媒參與正庚烷異構化反應時，轉化率最高只達到約55%，即使將反應溫度提高到390℃亦無法提升轉化率。當反應溫度高達300℃時，由於通入反應系統中的氫氣可能與觸媒樣品上的硫酸根反應產生H₂ S，而使得觸媒樣品中的硫酸根逐漸減少，造成觸媒樣品的活性亦隨時間下降，因此提高反應溫度仍無法有效提升觸媒樣品的轉化率，反而反應溫度越高致使硫酸根損失得越多，觸媒樣品的活性更為降低。

就相同的硫酸根含浸量而言，yPt/xSZA系列觸媒樣品樣品的活性係明顯高於未添加鋁的yPt/xSZ系列觸媒；若以相同的轉化率而言，yPt/xSZA系列觸媒樣品所需的反應溫度至少低於yPt/xSZ系列觸媒樣品約60℃左右，而yPt/xSZA系列觸媒樣品中，活性也隨硫酸根含量的增加而提升，例如0.3Pt/3.0SZA觸媒的活性係較0.3Pt/1.5SZA觸媒的活性為高，於相同的轉化率下，0.3Pt/3.0SZA觸媒所需的反應溫度約較0.3Pt/1.5SZA觸媒降低約55℃。

請參閱圖2所示，其係具體製備例1、2及3和比較製備例1、2及3所製得的各觸媒樣品用於正庚烷異構化反應時，該等觸媒樣品的異庚烷選擇率(i-C₇ selectivity)對應於轉化率之間的結果示意圖。由圖2可知，未添加鋁之yPt/xSZ系列觸媒樣品的異庚烷選擇率隨硫酸根含量下降而上升，其中0.3Pt/1.5SZ觸媒有很高的異庚烷選擇率，但其轉化率最高只達到55%，顯示其活性明顯偏低。yPt/xSZA系列觸媒樣品的異庚烷選擇率則普遍高於yPt/xSZ系列觸媒樣品，尤其是0.3Pt/1.5SZA觸媒與0.3Pt/3.0SZA觸媒的異庚烷選擇率為其中最高的兩者，且0.3Pt/3.0SZA觸媒的異庚烷選擇率略低於0.3Pt/1.5SZA觸媒，然而0.3Pt/3.0SZA觸媒的活性卻大幅高於0.3Pt/1.5SZA觸媒。於70%轉化率下，0.3Pt/1.5SZA觸媒和0.3Pt/3.0SZA觸媒的異庚烷選擇率都高於83%，然而0.3Pt/9.0SZA觸媒的異庚烷選擇率則較前兩者為低，只有50%，0.3Pt/9.0SZ觸媒的異庚烷選擇率則較0.3Pt/9.0SZA觸媒更低，只有25%。

由圖2的結果顯示低硫酸根含浸量的0.3Pt/1.5SZA以及0.3Pt/3.0SZA觸媒都有很好的異庚烷選擇率，而且0.3Pt/3.0SZA觸媒的活性高於0.3Pt/1.5SZA觸媒。因此可以了解，製備本發明之觸媒時，將觸媒的硫酸根含浸量調整至低於或等於3.0 wt%(以製備時的沉澱物乾燥粉末之整體重量為基礎)，可使觸媒具有良好的活性與異構化產物的選擇率，尤其以硫酸根含浸量為3.0 wt%時係為最佳。

請參閱圖3所示，其係具體製備例4、5、6及7所製得的各觸媒樣品與商業觸媒用於正庚烷異構化反應時，該等觸媒樣品之轉化率對應於反應溫度變化的結果示意圖，其中具體製備例4至7所製得之yPt/xSZA系列觸媒樣品，其硫酸根含浸量均為3.0 wt%(以製備時的沉澱物乾燥粉末之重量為基礎)，藉以比較不同鉑含量的yPt/xSZA系列觸媒樣品與商業觸媒的活性。

由圖3可知，此處的0.3Pt/3.0SZA觸媒、1.0Pt/3.0SZA觸媒、1.5Pt/3.0SZA觸媒、2.0Pt/3.0SZA觸媒、2.5Pt/3.0SZA觸媒的活性遠優於商業觸媒，其中又以1.5Pt/3.0SZA觸媒和2.0Pt/3.0SZA觸媒的活性最佳。以相同的轉化率而言，此處的yPt/xSZ系列觸媒所需反應溫度低於商業觸媒約50℃。

請參閱圖4所示，其係具體製備例4、5、6及7所製得的各觸媒樣品與商業觸媒用於正庚烷異構化反應時，該等觸媒樣品的異庚烷選擇率對應於轉化率之間的結果示意圖。其中0.3Pt/3.0SZA觸媒、1.0Pt/3.0SZA觸媒、1.5Pt/3.0SZA觸媒、2.0Pt/3.0SZA觸媒以及2.5Pt/3.0SZA觸媒的異庚烷選擇率均優於商業觸媒，尤其以1.5Pt/3.0SZA和2.0Pt/3.0SZA觸媒的異庚烷選擇率最佳。於80%轉化率下，此處所使用的yPt/xSZA系列觸媒之異庚烷選擇率可達87%，反觀商業觸媒的異庚烷選擇率只有67%，兩者係相差20%。

請參閱圖5所示，其係以正己烷(n-C₆ )/正庚烷(n-C₇ )之體積比為70/30的比例作為進行異構化反應的進料，並利用商業觸媒與本發明的1.5Pt/3.0SZA觸媒分別參與異構化反應時之活性的比較結果圖。由圖5可知，兩種觸媒對於正己烷異構化反應的活性都較正庚烷異構化反應的活性為低，不過本發明的1.5Pt/3.0SZA觸媒的活性明顯遠優於商業觸媒，在相同轉化率下本發明的1.5Pt/3.0SZA觸媒所需反應溫度均比商業觸媒低約50℃。

請參閱圖6至圖8所示，其係在正己烷進料中添加少許正庚烷，以模擬實際進料，觀察各觸媒樣品於相同的正庚烷異構化之轉化率下能否得到較多的異庚烷產物，以提高汽油產品的辛烷值及經濟價值。

圖6係為本發明之1.5Pt/3.0SZA觸媒與商業觸媒的異庚烷產率對於正己烷異構化轉化率的變化情形比較圖。由圖7可知，相同的正己烷異構化之轉化率下，本發明的1.5Pt/3.0SZA觸媒的異庚烷產率高於商業觸媒，且1.5Pt/3.0SZA觸媒的異庚烷產率最高可達17%。

圖7係為本發明之1.5Pt/3.0SZA觸媒與商業觸媒的多側鏈異庚烷產率對於正己烷異構化轉化率的變化情形比較圖。由圖7可知，本發明的1.5Pt/3.0SZA觸媒的多側鏈異庚烷產率亦較商業觸媒為高。

圖8係為本發明之1.5Pt/3.0SZA觸媒與商業觸媒的異己烷產率對於正己烷異構化轉化率的變化情形比較圖。在正己烷異構化轉化率較低時，該兩觸媒的異己烷產率大致相同；然而，當正己烷異構化轉化率較高時，本發明的1.5Pt/3.0SZA觸媒的異己烷產率則高於商業觸媒。

以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明有任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

圖1為具體製備例1、2及3和比較製備例1、2及3所製得之各觸媒樣品的正庚烷異構化轉化率對應於反應溫度變化的結果示意圖。

圖2為具體製備例1、2及3和比較製備例1、2及3所製得之各觸媒樣品於正庚烷異構化反應中的異庚烷選擇率對應於異構化轉化率之間的結果示意圖。

圖3為具體製備例4、5、6及7所製得的各觸媒樣品與商業觸媒之正庚烷異構化轉化率對應於反應溫度變化的結果示意圖。

圖4為具體製備例4、5、6及7所製得的各觸媒樣品與商業觸媒於正庚烷異構化反應中的異庚烷選擇率對應於異構化轉化率之間的結果示意圖。

圖5為以正己烷/正庚烷之體積比為70/30的比例作為進行異構化反應的進料，並利用商業觸媒與本發明的1.5Pt/3.0SZA觸媒分別參與異構化反應時之活性的比較結果圖。

圖6為本發明之1.5Pt/3.0SZA觸媒與商業觸媒的異庚烷產率對於正己烷異構化轉化率的變化情形比較圖。

圖7為本發明之1.5Pt/3.0SZA觸媒與商業觸媒的多側鏈異庚烷產率對於正己烷異構化轉化率的變化情形比較圖。

圖8係為本發明之1.5Pt/3.0SZA觸媒與商業觸媒的異己烷產率對於正己烷異構化轉化率的變化情形比較圖。

Claims

一種改質的鋯氧化物觸媒，其係包括鋯氧化物、硫酸根離子、第一金屬成分以及第二金屬成分，其中該第一金屬成分係包含選自於由ⅢA族金屬或其混合物所構成的群組，而該第二金屬成分係包含鉑、鉑氧化物、鈀、鈀氧化物或其混合物，以及該硫酸根離子的硫元素於觸媒整體所佔的比例係小於1.0 wt%，該第一金屬成分於整體所佔的比例係介於0.1 wt%至15.0 wt%之間，該第二金屬成分於整體所佔的比例係介於0.2 wt%至3.0 wt%之間。
如申請專利範圍第1項所述之改質的鋯氧化物觸媒，其中該硫酸根離子的來源係包含硫酸銨、硫酸。
如申請專利範圍第1項所述之改質的鋯氧化物觸媒，其中該第一金屬成分於整體所佔的比例係介於0.1 wt%至10.0 wt%之間。
如申請專利範圍第3項所述之改質的鋯氧化物觸媒，其中該第一金屬成分係包含鋁、鎵或其混合物。
如申請專利範圍第1項所述之改質的鋯氧化物觸媒，其中該第二金屬成分係為鉑。
如申請專利範圍第1項所述之改質的鋯氧化物觸媒，其中該鋯氧化物係為二氧化鋯(ZrO₂ )。
如申請專利範圍第1至6項所述之改質的鋯氧化物觸媒，其BET比表面積係介於50 m² /g與130 m² /g之間。
一種製備改質的鋯氧化物觸媒之製備方法，其係包括：提供一鋯氧化物前驅物以及一第一金屬前驅物；將該鋯氧化物前驅物與該第一金屬前驅物均勻混合溶解成一溶液，並將該溶液的pH值調整為介於8至10之間；將該溶液靜置並產生沉澱物後，將該沉澱物自溶液中過濾出，並清除該沉澱物的雜質，再將該沉澱物乾燥；提供一含硫酸根溶液；將該經乾燥後的沉澱物含浸該含硫酸根溶液，以沉澱物之乾燥粉末的重量為基準，藉以得到經硫酸化之沉澱物，其所含浸之硫酸根的量係介於1 wt%至15 wt%之間；將該經硫酸化之沉澱物乾燥並進行第一次鍛燒；提供一第二金屬前驅物溶液；將該經第一次鍛燒後的沉澱物含浸該第二金屬前驅物溶液，再將該經含浸第二金屬前驅物溶液後的沉澱物於高溫環境下乾燥後進行第二次鍛燒，以獲得一改質的鋯氧化物觸媒。
如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該含硫酸根溶液係為硫酸銨、硫酸。
如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該第一金屬前驅物係為含鋁化合物、含鎵化合物或其混合物。
如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該第二金屬前驅物係為含鉑化合物、含鈀化合物或其混合物。
如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該鋯氧化物前驅物係為氯氧化鋯、氧化鋯硝酸鹽、氫氧基氧化鋯硝酸鹽、氧化鋯硫酸鹽或其混合物。
一種改質的鋯氧化物觸媒，其係以一種如申請專利範圍第8至12項任一項所述之方法所製得。
一種烷烴異構化方法，其係包括下列步驟：提供含有正戊烷、正己烷以及2 vol%以上正庚烷之烷烴；利用一種如申請專利範圍第1至7項所述之改質的鋯氧化物觸媒進行正庚烷異構化反應，其中當轉化率達到80%時，異庚烷選擇率大於80 wt%。
一種烷烴異構化方法，其係包括下列步驟：提供含有正戊烷、正己烷以及2 vol%以上正庚烷之烷烴；利用一種如申請專利範圍第13項所述之改質的鋯氧化物觸媒進行正庚烷異構化反應，其中當轉化率達到80%時，異庚烷選擇率大於80 wt%。