[发明专利]一种重整催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种重整催化剂及其制备方法与应用，所述重整催化剂包括含SiO₂和HZSM‑5分子筛的氧化铝小球载体、以载体中的氧化铝为基准计的含量如下的活性组分：铂0.1‑3.0质量％，IVA族金属0.01‑3.0质量％，卤素0.1‑5.0质量％，所述载体中以氧化铝为基准计的SiO₂含量为0.1‑3.5质量％，HZSM‑5分子筛含量为0.05‑0.9质量％。本发明提供的重整催化剂在不降低或少降低液体收率和BTX收率的前提下，使液化气产量提高，催化剂积炭量降低。

技术领域

本发明涉及一种重整催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

催化重整是以C₆～C₁₁烃为原料，在一定温度、压力、氢气和催化剂的条件下，生产高辛烷值汽油调和组分和芳烃，副产氢气、液化气的过程。在催化重整中发生了一系列的芳构化、异构化、裂化和生焦等复杂的平行和顺序反应。其中六元环脱氢、五元环脱氢异构化、烷烃脱氢环化以及链烷烃异构化等有利于生成高辛烷值的汽油组分和芳烃；氢解和加氢裂化是生成液化气等轻烃产物的副反应，使汽油产率下降，一般加以抑制；此外还会发生使催化剂逐渐失活的生焦反应。

催化重整的主要目的是生产液体产物，目前我国石油炼化装置(焦化、催化裂化、常减压、加氢裂化以及催化重整)均副产大量轻烃，这些轻烃产品(主要为液化气组分)经过处理后大部分作为工业或民用燃料消耗掉，利用价值较低。但是近几年来，由于各国资源的不同和原料市场的变化，乙烯原料出现了向多样化发展的趋势，以液化气作为乙烯原料的方法就是乙烯原料多样化的发展趋势之一。因而在催化重整过程中，在尽可能不降低液体产品收率的基础上，降低气体产物中的干气产率，提高液化气产率可以产生更好的经济效益。

重整反应的催化剂具有金属加氢-脱氢和酸性异构化的双功能特性。其中金属加氢-脱氢功能主要由金属提供，铼、铱或锡等组分作助催化剂，以改进催化剂的活性、选择性和稳定性。酸性异构化功能主要由含卤素氧化铝提供，对催化剂进行酸性和金属功能进行调变，氯在重整反应过程容易流失，需要经常补充以维持催化剂的酸性，补加氯的过程使重整操作变得复杂，且易造成设备腐蚀和环境污染。研究表明，在氧化铝中添加适量的二氧化硅能够有效调变氧化铝的本体性质，在氧化铝制备过程引入硅元素后，可明显提高氧化铝载体酸性位数量，对酸催化的反应十分有利。

CN105478100A介绍了一种制备含硅的γ-Al₂O₃小球的制备方法。该方法通过Al(OH)₃、硝酸、尿素与硅酸钠作用制备溶胶，加入煤油作为扩孔剂在油氨柱内成型，而后过滤、干燥、焙烧，得到含硅的γ-Al₂O₃小球，含硅量相对干基氧化铝为0.30质量％。其可用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂，效果好于含有其它元素的氧化铝小球。

CN1053690A介绍了一种用含硅催化剂将烃类转化为芳烃化合物的方法，该方法通过氧化铝基质的成型、硅沉积、Pt、Sn、Cl的沉积、水热处理等步骤制备催化剂，发现引入Si后可明显提高催化剂的水热稳定性，减弱比表面积下降的趋势，同时催化剂的裂化性能减少。含硅氧化铝的传统制备方法为沉淀法或者浸渍法，引入体系的硅与氧化铝之间容易造成不均匀分布，进而影响催化剂的活性。

分子筛由于具有规整的孔道结构和特殊的表面性质，成为广泛关注的一类材料。用具有酸性和一定孔径的沸石对氧化铝载体进行改性，增强其酸性功能成为研究的重点。

CN1384176A公开了一种含磷和碱金属改性的丝光沸石和/或β沸石的重整催化剂，负载的金属活性组分为铂、铼，该催化剂用于重整反应适于在高温、高空速的条件下操作，可获得较高的芳烃产率和液体收率，并可减少反应过程中的补氯量。