[发明专利]一种芳构化催化剂及其制备方法和再生方法及芳构化方法

说明书

本发明提供一种芳构化催化剂及其制备方法和再生方法及芳构化方法。该制备方法包括如下步骤：将沸石分子筛与粘合剂混合，得到催化剂前体；对催化剂前体依次实施离子交换改性和第一改性处理，经水热处理后，再实施活性金属负载和第二改性处理，得到芳构化催化剂；其中，第一改性所用的改性元素选自元素周期表IA族、VA族和镧系金属中的至少一种元素；活性金属选自元素周期表VIIB族、VIII族、IB族和IIB族中的至少一种元素；第二改性所用的改性元素选自元素周期表VA族和镧系金属中的至少一种元素。该芳构化催化剂具有良好的抗积碳能力，并且具有较高的芳构化活性，能够使芳构化反应在较为温和的条件下完成，同时具有较高的芳烃选择性和98.5％以上的液收率。

技术领域

本发明涉及催化剂加工和再生技术领域，尤其涉及一种芳构化催化剂及其制备方法和再生方法及芳构化方法。

背景技术

全球范围已探明的石油资源正日趋重质化，清洁油品的生产难度不断提升，而随着汽车尾气排放对大气环境影响的日益加重，世界各国对车用汽油质量的要求也愈加严苛。自2019年01月01日起，我国拟将实施国VI车用汽油标准，该标准在硫含量和烯烃含量等指标上做出了更为严格的规定。

我国汽油池中，催化裂化汽油占比高达75％，同时由于催化裂化汽油(FCC汽油)具有高烯烃的组成特点，由此商品汽油中约90％的烯烃来自于催化裂化汽油，因此，通过降低催化裂化汽油中的烯烃含量以降低商品汽油的烯烃含量是目前生产满足国VI标准汽油的主要途径。

在已有的降烯烃手段中，由于FCC汽油由于具有烯烃含量高的特点，因此FCC汽油芳构化是目前被普遍看好的解决途径，其中芳构化反应中所用的芳构化催化剂的合成或制备成为了其中非常重要的一个分支。

CN91105256.9中公开了一种针对低碳烯烃的含锌沸石催化剂，是将含锌化合物载于ZSM-5沸石，能够有效避免锌流失，但是芳烃收率较低，不超过45％。并且采用该芳构化催化剂，芳构化反应需在大于400℃的高温下完成，比如500～550℃，反应所需能耗较高。

CN200410050202.3中公开了一种碳四液化气芳构化的催化剂及其制备方法，催化剂为纳米级ZSM-5分子筛与氧化铝混合成型后，用铵离子溶液交换成氢型催化剂，然后依次用水蒸气和酸溶液进行处理，所得催化剂可在300℃～500℃、0.1Mpa～5Mpa、进料空速为0.05h^-1～20h^-1以及无载气的条件下，在固定床反应器中进行芳构化。芳构化效果良好，但其液收率并不高。同时步骤繁复，造成操作过程中的工作量很大。

CN200810010622.7中公开了一种碳四液化气芳构化反应的分子筛催化剂，采用负载金属锌的稀土-ZSM-5/ZSM-11共结晶分子筛，掺入氧化铝作为粘结剂，首先制成氢型分子筛，经高温水热处理后再经浸渍法负载金属锌，最后在高温下焙烧。使用该分子筛催化剂的芳构化反应的活性得到加强，反应稳定性得到改善，其液收率达到了60％～70％，但是芳构化反应温度为480℃以上，所以芳构化反应需较高的能耗。

CN201510618018.2中公开了一种直馏石脑油芳构化催化剂的制备方法，该专利中催化剂通对ZSM-5分子筛进行助剂改性，同时负载活性金属，使得产品中获得相应的催化活性和芳烃选择性。但是其所实施的助剂改性及活性金属负载，均是针对烷烃含量较高的原料的芳构化，而对于烯烃的芳构化，效果一般。