[发明专利]一种丙烯齐聚制备壬烯和十二烯的催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于化工领域，具体涉及一种丙烯齐聚制备壬烯和十二烯的催化剂及其制备方法。本发明将活性组分负载于氧化铝载体上后，再在氧化铝载体外围负载分子筛，形成分子筛包裹氧化铝的核壳结构。在充分发挥分子筛催化性能的前提下，增加氧化铝载体内部支撑，有效提高了催化剂的强度，避免单纯分子筛的粉化；活性组分位于分子筛内部，不容易造成活性组分的流失，提高了催化剂的稳定性及寿命；由于分子筛与氧化铝球体形成核壳形状，而分子筛与负载有活性组分的氧化铝均具有催化活性，形成梯级催化作用，在外围分子筛上未反应的原料进入氧化铝分子筛进一步反应，分子筛与负载有活性组分的氧化铝的催化作用形成加成，活性与选择性进一步提升。

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种丙烯齐聚制备壬烯和十二烯的催化剂及其制备方法。

背景技术

丙烯齐聚反应时丙烯综合利用的一个重要方面，丙炼的三聚物壬烯可作为高辛烷值汽油添加组分，而且壬稀还可用于制造壬基酚，壬基酚是制备农用乳化剂和洗涤剂的原料；丙稀四聚物十二稀也有广泛的使用，比如通过十二稀制得的硫化十二烷基酚钙就是一种良好的润滑油添加剂。

催化剂的制备是丙烯齐聚研究的重点，也是影响丙烯齐聚技术推广的重要因素。现在用于丙烯齐聚的催化剂主要有固体酸催化剂、负载型分子筛催化剂和基于离子液体型催化剂。目前应用最广的齐聚催化剂就是固体磷酸催化剂，固体磷酸催化剂虽然成本低、活性高，但催化剂极易泥化堵塞管道，容易造成设备腐蚀，反应寿命短，工艺操作困难等缺点。IFP公司开发的类似离子液体的镍基络合物因价格昂贵仍未实现工业化应用。而负载型分子筛催化剂种类特别多，而且具有制备方法简单和热稳定性好等优点。近年来，被广泛应用于烯烃齐聚反应的研究中。但研究多是在实验室内小试研究，无法满足高负荷、大型化的工业应用要求，特别是催化剂成型后的强度和活性无法同时满足工业应用要求，因此急需开发高强度，高活性和寿命长的新型丙烯齐聚催化剂。

发明内容

本发明针对上述丙烯齐聚催化剂存在的问题，发明提供了一种丙烯齐聚制备壬烯、十二烯的催化剂及其制备方法，该发明制备的催化剂具有高强度、高活性及高选择性优点，且催化剂使用寿命长。

本发明采用的技术方案如下：

本发明还包括上述催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将适量的活性组分前驱体负载于γ-Al₂O₃球体后煅烧，得到改性催化剂的前驱体；

S2、将氨水和模板剂搅拌混合均匀，得到溶液A；

S3、将铝盐溶于去离子水中，同时加入步骤1所得的催化剂前驱体，搅拌一段时间后得到溶液B；

S4、将溶液A与溶液B搅拌混合得到溶液C；

S5、将硅源溶液缓慢的加入溶液C，得到溶胶凝胶，同时向该溶胶凝胶中加入无机酸溶液或氨水溶液，调节pH值至9.0～11.0，得到溶液D；

S6、将所述溶液D转移到高压反应釜中，在一定温度下晶化数小时后取出反应产物并过滤、洗涤溶液至中性得到滤饼，将滤饼干燥、焙烧，得到复合催化剂。

进一步地，所述活性组分的前驱体包括其硫酸盐、硝酸盐、氯化物、金属形态中的一种或几种混合。

进一步地，所述活性组分负载在γ-Al₂O₃上的方法包括浸渍法、沉淀法、物理混合法中的一种或几种联用。当活性组分的前驱体为盐类时，可采用将盐类配制成溶液，通过浸渍负载在载体上，随后干燥后进行焙烧；或者将盐溶液加入碱，如碳酸钠、氢氧化钠等形成沉淀，利用沉淀法将金属沉积在载体上；当活性组分的前驱体为固态氧化物时，可以利用物理混合法混合。若活性组分为多组分或者各组份的前驱体有差异时，可以选用多种方法联用，分步进行负载。