[发明专利]用于低级烷烃脱氢芳构化的催化剂活化的改进方法

说明书

本发明描述了生产适用于低级烷烃芳构化的沸石催化剂的方法，通过所述方法可获得的用于低级烷烃芳构化的沸石催化剂和使用所述沸石催化剂芳构化低级烷烃的方法。

背景技术

先前已经描述了使用钼改性中孔沸石催化剂(molybdenum-modified mediumpore-size zeolite catalyst)可以将低级烷烃直接转化为高级烃。

使用钼改性沸石催化剂进行低级烷烃芳构化的缺点是焦炭沉积于所述催化剂表面上，这会降低催化剂活性。降低焦炭形成的尝试取得了一些成功，但还需要进一步改进。

发明内容

本发明公开了一种生产适用于低级烷烃芳构化的沸石催化剂的方法，包括：使钼改性沸石催化剂前体与包含低级烷烃和还原性气体的气体流股在40～250℃的第一温度下接触，所述第一温度以小于5℃/min的速率升高至大于250～750℃的第二温度，从而获得活化的沸石催化剂。

一种芳族化低级烷烃的方法包括在芳构化条件下使通过上述方法生产的所述沸石催化剂与包含低级烷烃的进料流股接触。

上述和其他特征通过以下附图和详细描述进行举例说明。

附图说明

以下附图是示例性实施方式，其中所述相同元件编号相同。

图1是来自所述实施例的x-射线衍射数据的图示。

图2是来自所述实施例的反应转化率数据的图示。

具体实施方式

据发现，在不断升高的温度下，例如，从初始温度至适用于芳构化的温度(750℃)使用低级烷烃甲烷和还原性气体的组合物流股将钼改性沸石催化剂前体预渗碳(pre-carburization)，会显著改进用于低级烷烃芳构化的催化剂的稳定性/性能。此外，据发现，当所述温度升高速率低于5℃/min时，催化剂性能甚至会进一步改善。

正如本文所用的所述术语“沸石催化剂前体”或“催化剂前体”涉及在如本文所述的预渗碳步骤之前的任何阶段的所述基于沸石的组合物。

在所述预渗碳步骤之前，所述沸石催化剂前体包含基于所述催化剂前体总重量的2重量％～10重量％(wt％)的钼(Mo)，或3wt％～5wt％的Mo。此外，所述沸石催化剂前体可以进一步含有0.1wt％～2wt％的一种或多种选自周期表(2007年6月22日的IUPAC版本)第6～11族的另外的元素。在一些实施方式中，所述一种或多种另外的元素可以选自周期表的第6～10族。示例性的另外的元素包括钨(W)，铂(Pt)，钌(Ru)，铼(Re)，钴(Co)，铜(Cu)和铁(Fe)。用于测定本文所述组合物中包含的Mo和其他元素的量的方法在本领域内是熟知的，并且包括AAS(原子吸收光谱仪)或ICP(电感耦合等离子体光谱法)分析。

所述铝硅酸盐沸石是中孔径沸石，具有孔径为或或示例性的中孔沸石是10-环沸石；即，所述孔道由10个SiO₄四面体构成的环形成。在一些实施方式中，所述沸石是五元硅环(pentasil)型。所述沸石可以是H-ZSM-5。其他能够适用于低级烷烃芳构化的沸石包括，但不限于，MCM-22和H-ZSM-11。

在一些实施方式中，所述沸石是氢形式：即，与其相关的至少一部分原始阳离子被氢取代。铝硅酸盐沸石转化成所述氢形式的方法包括采用酸和碱交换的直接离子交换然后煅烧。