[发明专利]一种C8芳烃异构化催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种C₈芳烃的异构化催化剂的制备方法。该催化剂用于含乙苯的C₈混合芳烃异构化过程中，具有较高的乙苯转化率和较低的芳烃损失率的特点。

背景技术

在石油化工的生产中，从催化重整或烃油的水蒸气热裂解等工艺得到的C₈芳烃除含有对、间、邻二甲苯外，还含有乙苯。为满足合成纤维对对二甲苯的需要，一般多采用适当的方法分离出乙苯，并通过吸附分离和异构化的手段增加对二甲苯的含量。但由于乙苯与二甲苯的沸点非常接近，用高效精馏或吸附分离直接分离乙苯的加工费用高，经济上不合算，所以近年来多采用化学反应将乙苯转化为二甲苯或苯。

C₈芳烃通常含有乙苯和邻、间和对位二甲苯异构体的混合物。这三种异构体常常达到接近热力学平衡的数量，一般间二甲苯为52~53wt%，对二甲苯为23~24wt%，邻二甲苯为23.5~24.5wt%。由于二甲苯是重要的中间体，它们在化学合成中有广泛的多种应用。而对二甲苯更加广泛地被用作一种化学中间体，它经氧化可制的对苯二甲酸，用于生产合成纺织纤维和树脂。是一种需求日益增长的重要化学中间体，

为了使乙苯转化和二甲苯异构化的反应同时进行，用含有加氢组分的固体酸催化剂将乙苯转化为苯和乙烷，同时将二甲苯异构化为热力学平衡混合物的方法日益引起重视。乙苯加氢脱烷基生成苯和乙烷的过程中，乙苯的转化几乎不受热力学平衡制约，转化率较高；同时苯与二甲苯沸点相差较大，可用分馏予以分离。在这种转化方法中，催化剂的活性是由产物内的对二甲苯在二甲苯中的含量及乙苯转化率来衡量，催化剂的选择性则是由二甲苯收率及乙苯生成苯的选择性来衡量。

所以要对对二甲苯含量低的残留产品进行进一步升级，方法是将其进行异构化，在异构化中，至少一部分乙苯经历氢解反应而生成苯和乙烷，并且一部分邻二甲苯和间二甲苯异构化产生一种混合物，该混合物又能接近邻、间和对二甲苯的平衡浓度。现在用于二甲苯异构化方面有许多催化剂。但是用传统的技术，如结晶或沸石上吸附/解吸，把它与其它异构体分离。如此分离后，残余C₈芳族馏分含有非平衡量的乙苯和混合邻、间二甲苯异构体，并且对二甲苯含量很低。而现有技术一般多用负载一种或多种金属的沸石催化剂，其载体多用氧化铝，而沸石多用丝光沸石或ZSM系列沸石。

US4482773公开了一种负载Pt和Mg的ZSM-5催化剂，乙苯转化率小于45%。US4487731公开了一种负载Pt和Bi的ZSM-5催化剂，US4,939,110公开了一种负载Pt和Pb的ZSM-5催化剂，US5077254公开了一种负载Pt(Pd)的丝光沸石催化剂。也有同时使用ZSM-5和丝光沸石的复合沸石催化剂，如US4467129公开了一种负载Re、Mo、W或V中一种金属的ZSM-5和丝光沸石催化剂，二甲苯收率为95~98.5%，乙苯生成苯的选择性小于90%。以上现有技术都能使二甲苯异构化并同时转化乙苯为苯，但催化剂的活性与选择性则还有待进一步提高。

CN101134171A公开了一种C₈芳烃异构化催化剂的制备方法，该方法包括将EUO型分子筛与粘结剂混合成型后制的载体，再引入VIII族金属、经干燥、焙烧后用还原性气体还原制的催化剂，所述催化剂中含5~90%质量的EUO型分子筛、10~90质量%的粘结剂和0.1~5.0质量%的VIII族金属，该方法是采用常规的浸渍法制备的催化剂，由于加入一定量的粘结剂，由于催化剂的孔道结构不合理，并且加氢活性组分所在的位置不理想，活性和扩散性能变差，使得催化剂的酸功能和加氢功能不能很好的匹配，导致异构化反应中催化剂的活性和选择性均不理想。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种C₈芳烃异构化催化剂的制备方法，该方法制备的催化剂不仅制备工艺简单，生产成本低。而且能提高异构化反应活性和选择性，并减少副反应的发生。

本发明的C₈芳烃异构化催化剂的制备方法，包括如下内容：（1）将活性组分负载到大孔造孔剂上，然后干燥，得到改性造孔剂；（2）将EUO型小晶粒分子筛、耐熔氧化物、改性造孔剂、胶溶剂和水混捏成型，经过干燥和焙烧，得到催化剂产品。

本发明方法中，所述活性组分选自元素周期表中VIII族元素中的一种或多种，优选为铂、钯、铑、铱或钌中一种或多种，更优选为铂或/和钯，以催化剂重量为基准，活性组分含量以金属计为0.01%~2%，优选为0.05%~1%。