[发明专利]一种用于重芳烃加氢脱烷基的钯系催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种钯系催化剂，具体涉及一种用于重芳烃加氢脱烷基的钯系催化剂。

背景技术

在石油和煤加工过程中副产的芳烃，主要为C₉和C₁₀芳烃，称为重芳烃。重芳烃主要来源于炼油厂催化重整装置、乙烯装置副产裂解汽油和乙烯焦油，以及煤高温炼焦副产煤焦油等。随着炼油能力的增加以及百万吨级大型乙烯制取化工厂的建成投产，重芳烃产量将大幅提高。

美国、前苏联和日本于20世纪50年代起就开始研究和开发重芳烃的综合利用，主要是将重芳烃轻质化，即把重芳烃转化生成附加值较高的苯、甲苯、二甲苯等基本的石油化工产品。在国外，这种技术已经成为重芳烃综合利用中最先进和最具发展潜力的技术，是提高重芳烃利用率的重要手段。

作为重芳烃轻质化技术之一的催化加氢脱烷基工艺更具有转化率高、选择性高、温度低、氢耗低以及液相产物收率高等特点，是目前重芳烃轻质化技术的研究热点。目前，国外重芳烃轻质化的工艺主要有HAD工艺，DETOL工艺，TAC9工艺和IEOLYST/SK等工艺。催化剂主要采用氧化铝负载金属催化剂和分子筛负载金属催化剂。

但是，对于重芳烃加氢脱烷基反应，积碳失活是催化剂设计和开发中必须要解决的重要问题。因此，新型催化剂的开发主要沿着降低催化剂的积碳速度，增加催化剂的稳定性，提高催化剂的低温活性等这些方向进行。

我国对重芳烃用途的研究是从20世纪70年代开始的，与国外相比，我国对重芳烃的利用尚处于发展的前期阶段。所以我国每年仍在大量进口苯、甲苯、二甲苯、尤其是对二甲苯，以及它们的下游衍生物等。鉴于此，为了应对激烈的市场竞争，开发出国产化的重芳烃加氢脱烷基催化剂，从而使重芳烃资源得到有效利用已迫在眉睫。

发明内容

鉴于上述重芳烃加氢的现有状况，发明人对重芳烃加氢脱烷基催化剂进行了广泛深入的研究，结果发现使用复合载体，并且在活性组分中使用双金属组分能有助于钯金属在载体上的分布，增加协同催化作用。这样的催化剂用于重芳烃加氢脱烷基工艺，不仅具有低温加氢活性，还能降低积碳速度，并且具有良好的稳定性。

本发明提供了一种用于重芳烃加氢脱烷基的钯系催化剂，包含氧化铝-氧化钛复合载体以及负载在所述载体上的钯金属和选自钼、镍、锡、铼和镧中的一种或多种金属；其中，钯金属的含量为基于所述载体重量的0.2-0.6%，优选为0.3-0.5%，选自钼、镍、锡、铼和镧中的一种或多种金属的总含量为基于所述载体重量的0.5-2%，优选为1-1.5%。

在本发明的催化剂的复合载体中氧化铝与氧化钛的重量比优选为2:1-6:1，进一步优选为3:1-5:1，最优选为4:1。

根据本发明的催化剂的比表面积优选为70-210m²/g，更优选为120-160m²/g，孔容优选为0.5-1.6ml/g，更优选为0.6-0.9ml/g。

本发明还提供了一种用于重芳烃加氢脱烷基的钯系催化剂的制备方法，包括：

步骤I：在酸性条件下将氧化铝-氧化钛复合载体浸渍于钯盐溶液和选自基于钼、镍、锡、铼和镧中的一种或多种的盐溶液的混合溶液中；

步骤II：将浸渍过的氧化铝-氧化钛复合载体干燥，并在300-800℃的温度下焙烧。

步骤I优选在pH值为4-5的条件下进行，浸渍时间优选为3-6小时。步骤II中的焙烧时间优选为4-7小时。

优选在本发明的钯系催化剂制备方法中，还包括氧化铝-氧化钛复合载体制备方法，其中将氧化铝浸渍于钛化合物溶液中，过滤后将固体干燥，然后在300-700℃的温度下焙烧。

在该复合载体的制备方法中，优选在70-90℃、更优选在79-81℃下将氧化铝浸渍于钛化合物溶液中，浸渍时间优选为3-6小时；干燥温度优选为100-120℃，干燥时间优选为8-10小时；焙烧时间优选为3-6小时。对所用氧化铝的生产厂家没有特殊限制。

上述复合载体的制备方法中所使用的钛化合物优选为乙酸钛、硫酸钛、硝酸钛和钛酸四乙酯中的一种或多种；钛化合物溶液的用量优选为其体积等于或者大于所使用的氧化铝的总孔容。更优选前述“等于”的情况。若钛化合物溶液的用量大于氧化铝的总孔容，则浸渍完成后应将混合物过滤沥干后再进行干燥。

根据本发明的钯系催化剂的制备方法中，钯盐优选为氯化钯、硝酸钯和硫酸钯中的一种或多种；钯盐溶液的用量优选为其体积等于或大于待浸渍的复合载体的总孔容。更优选前述“等于”的情况。