[发明专利]甲苯歧化与烷基转移催化剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种甲苯歧化与烷基转移催化剂及其制备方法和应用，特别是关于一种采用复合分子筛的甲苯歧化与烷基转移催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

甲苯歧化与烷基转移技术是大型芳烃联合装置中最重要的工艺过程之一，其目的是将直接用途较少、相对过剩的甲苯和C₉芳烃转化成用途广泛但供应不足的苯和二甲苯，以满足市场需求。化纤型的现代化芳烃联合企业中，甲苯歧化装置有着举足轻重的地位，它贡献的苯和二甲苯占整个芳烃联合企业苯和二甲苯总量的50%～70%。

甲苯歧化和芳烃烷基转移通常使用分子筛催化剂，目前已工业化的催化剂大多使用丝光沸石、Beta分子筛和ZSM-5分子筛，为了改善催化剂的使用性能，通常需要对分子筛进行特殊的改性处理。如UOP公司的Tatoray工艺于1969年工业化，该工艺采用丝光沸石催化剂。Mobil公司的第一代MSTDP工艺采用高选择性的ZSM-5沸石催化剂，而新一代PxMax工艺采用硅胶改性的HZSM-5沸石催化剂。中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院开发的甲苯歧化与烷基转移催化剂以丝光沸石为主体。

CN1201716A公开了一种甲苯歧化与烷基转移催化剂，采用Si₂O₃/Al₂O₃（摩尔比）为15-35的高硅氢型丝光沸石，负载铋的氧化物以及至少一种选自银、铜、锆、锶、镧、铼的氧化物。该催化剂甲苯转化率为45％左右，B+C₈A（苯和二甲苯）选择性为95％左右。

CN1721069A公开了一种甲苯歧化与烷基转移催化剂，其采用H-高硅丝光沸石、H-Beta沸石和H-ZSM-5沸石，负载ⅠA和／或ⅡA族金属或其氧化物以及至少一种选自铋、钼、银、铜、锆、镧或铼的金属或氧化物，其甲苯转化率在45％左右，C₈A选择性在70％～75％左右。

综上所述，现有甲苯歧化与烷基转移催化剂大多采用丝光沸石、Beta分子筛或ZSM-5分子筛，同时负载一种或几种必要的金属组分或者分子筛需要特殊改性处理，催化剂的使用性能需进一步提高。

发明内容

本发明提供一种甲苯歧化与烷基转移催化剂及其制备方法和应用，该催化剂用甲苯歧化与烷基转移时，具有较高的甲苯转化率和较高的B+C₈A选择性，并且具有良好的稳定性。

本发明甲苯歧化与烷基转移催化剂以重量计包括：氢型EU-1/Beta复合分子筛含量为10wt%～90wt%，优选30wt%~80wt%，催化剂中无机耐熔氧化物在催化剂中的含量为5wt%～85wt%，优选为20wt%～70wt%，同时含有铋的氧化物，以及第二金属氧化物，第二金属氧化物为钼、银、锆、锶、镧、铜和铼中的氧化物中的一种或几种，铋的氧化物含量为0.1wt%～10.0wt%，优选为0.2wt%～5.0wt%，第二金属氧化物含量为0.1wt%～10.0wt%，优选为0.1wt%～5.0wt%。

本发明催化剂中，氢型EU-1/Beta复合分子筛具有EU-1分子筛和Beta分子筛晶相，该复合分子筛的结构为Beta分子筛紧密包裹在EU-1分子筛的周围，EU-1分子筛占复合分子筛的重量百分比为30%~70%。复合分子筛介孔孔容占总孔容的30%~75%，介孔孔径（孔直径）集中分布在30~70nm。EU-1/Beta复合分子筛的SiO₂/Al₂O₃摩尔比为41～97。EU-1/Beta复合分子筛的颗粒尺寸为80~600nm。

本发明催化剂中，无机耐熔氧化物可以选自氧化铝、氧化钛、氧化硅、氧化硼、氧化镁、氧化锆和粘土中的一种或几种。

本发明甲苯歧化与烷基转移催化剂制备方法采用常规的浸渍法或混捏法。浸渍法包括如下内容：将氢型EU-1/Beta复合分子筛与无机耐熔氧化物及胶溶酸和助挤剂等混捏成型后，经干燥和焙烧得到载体，采用常规浸渍法负载金属组分，干燥温度为室温～300℃，优选为100℃～150℃，干燥时间为1～48小时；焙烧温度可以为400℃～800℃，优选为500℃～700℃，焙烧时间可以为0.5～24小时，优选为2～8小时。