[发明专利]EUO结构分子筛催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分子筛催化剂及其制备方法，具体地涉及一种含EUO结构分子筛催化剂及其制备方法。

背景技术

碳八芳烃是指对二甲苯（PX）、间二甲苯(MX)、邻二甲苯(OX)三种二甲苯异构体及其同系物乙苯(EB)在内的混合物，这四种异构体各有其用途。其中对、邻二甲苯分别为聚酯和苯酐的基础原料，需求量几乎占工业所需C8芳烃总量的95%。目前C8芳烃主要来源有两种，一种是石油馏分的催化重整，另一种是石油馏分裂解制乙烯的副产物裂解汽油，其中乙苯含量一般占到10~40%，对、邻二甲苯含量不超过50%，通过分离方法抽出对、邻二甲苯后的C8芳烃非平衡组成物料，通过采用异构化方法能将间二甲苯等转化为含对、邻二甲苯的平衡混合物，乙苯和二甲苯的沸点相近，虽然可以通过超精馏进行分离，但由于装置大、循环比高、乙苯纯度达不到苯乙烯工业的要求，因此在二甲苯异构化过程中必须将乙苯转化。采用含贵金属双功能催化剂的临氢异构化方法，能将乙苯转化为二甲苯。因此，异构化是增产对、邻二甲苯的有效措施。

二甲苯异构化就是将含贫PX的C8芳烃混合物通过催化剂作用将间二甲苯及/或乙苯转化为PX，从而在重新建立接近二甲苯热力学平衡组成的C8芳烃混合物的化学过程，结合PX分离工艺，通过循环操作逐步将间二甲苯、乙苯等全部转化为PX，达到增产PX的目的。二甲苯异构化在芳烃生产中决定了芳烃联合装置的经济性。

在以苯、甲苯、二甲苯为产品的芳烃联合装置中，生产对二甲苯的联合装置占有重要地位。C8芳烃异构化单元作为PX联合装置中唯一的化学反应过程，直接影响这联合装置的运行情况，二甲苯异构化装置在芳烃生产中决定了芳烃联合装置的经济性。

目前国内外对异构化催化剂的研究主要集中于双功能乙苯转化型催化剂，提高催化剂活性及选择性，从而降低副反应，提高二甲苯收率及芳烃损失，增加经济效益。

乙苯转化率和转化为二甲苯的选择性是反映C8芳烃异构化催化剂性能优劣的重要指标。对于乙苯转化型C8芳烃异构化催化剂，二甲苯异构体之间的转化，仅需通过催化剂的酸性功能即可实现，而乙苯转化为二甲苯的反应过程很复杂，涉及加氢-异构-脱氢机理，需要借助双功能催化剂才能完成，同时，在乙苯转化过程中还会发生裂解、歧化、脱烷基等副反应。从催化剂的发展历程看，金属组元变化不大，几乎所有催化剂都选用具有较高加氢及脱氢活性的贵金属组分，而酸性组元变化较大。

随着PX需求量的增加，C8芳烃原料的需求量相应增加，原料中的乙苯含量也越来越高。为适应和满足生产及市场要求，必须将乙苯更多地转化为二甲苯，减少转化过程中C8芳烃的损失。近年来，对C8芳烃异构化催化剂的研究开发日益加强，如对催化材料的改进与优化N.S.格尼普等【CN101250077A/2008 （同族专利US0221376A1/2008）】氧化硅CVD改性EUO沸石，制成含EUO沸石10%质量的催化剂，并负载1wt%Pt后用于乙苯异构化，在385℃，10bars，氢分压8bars，4h-1条件下乙苯转化率达38%；E.Guillon等【US0281138A1/2008】，对EU-1分子筛进行水汽处理后制成含10%质量的EU-1催化剂本体，负载0.5wt%Pt后用于乙苯异构化，转化率达42%，二甲苯选择性68.1%，二甲苯收率28.5%以上。】近期的发展趋势主要集中于催化剂中酸性组元沸石组分的研究，对现有沸石进行改性处理，以期具有更好的活性、选择性和稳定性，并将新型沸石应用于二甲苯异构化反应，获得较好的效果。自Casci等【EP42226/1981】报道合成出EU-1分子筛以来，国外在该类型分子筛的合成及其应用方面做了大量研究，并将该类分子筛应用于C8芳烃异构化催化剂，发现其表现出良好的性能，尤其是催化剂活性较其他现有技术分子筛有明显提高。法国国家石油研究院从1998 年开始研究EUO结构分子筛的合成, 并将其应用于二甲苯异构化催化剂，获得比现有技术更理想的结果【US6337063/2002，US6342200/2002】。Merlen 等【US6057486/2000】研究了一种含EUO 结构分子筛的二甲苯异构化催化剂。酸性组元选用EU-1 型沸石,向催化剂中引入质量分数为0.3%的金属铂,在相同的反应条件下, 较采用丝光沸石分子筛为酸性组元的催化剂具有更高的活性和选择性。F.Moreau等[Micro.Meso.Mater.，2006,90:327-338]以纯乙苯异构化反应为指标反应，以10%EUO/90%Al2O3上负载0.5~2%Pt为催化剂，在催化剂达到稳定状态时，乙苯的转化率为35%~48%，对异构化反应的选择性为42%~55%。