一种异构化催化剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种异构化催化剂及其制备方法，由以下重量份计原料制成，氧化锡5?10份、氧化钛3?5份、氧化铁4?8份、氧化锰3?8份、二氧化硅10?15份、稀土氧化物10?15份、碱土氧化物8?10份、二氧化钛3?6份、三氧化钨4?6份、五氧化二钒4?8份、氟化硅4?6份、分子筛2?3份、四氯化硅5—12份，四氯化钛8?10份、粘结剂6?8份。本发明采用上述技术方案具有以下技术效果：比现有的催化剂其稳定性能提高80%以上，催化剂反应中的稳定性可以达到1000小时以上。
【专利说明】
一种异构化催化剂及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种异构化催化剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]在化学反应里能改变反应物的化学反应速率(既能提高也能降低)，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂。对二甲苯是非常重要的基础化工原料，对二甲苯在医药、农药、燃料和溶剂等领域也有着非常广泛的用途，现主要采用二甲苯吸附分离以及甲苯选择性歧化三种工艺生产对二甲苯。
[0003]在石油化工生产中，从各种工艺得到的CS芳烃中，除含对、间、邻三种二甲苯外，还含有乙苯。以此为原料，通过异构化、精馏和吸附分离等操作，可以获取对二甲苯产品。由于乙苯与二甲苯沸点非常接近，采用精馏分离能耗高、效率低，难度大，常采用乙苯转化的方法，避免在联合装置循环物流中乙苯的积累。乙苯转化有两种方法，一种是通过异构转化为二甲苯，另一种是通过脱乙基生成苯。前者受热力学限制，转化率一般较低，选择性也不高，后者乙苯转化率较高，选择性好。但由于乙苯生成苯，装置在实现产出目标产物对二甲苯情况下，C 8芳烃资源需求要多。
[0004]随着二甲苯产品的需求量持续增加，不同性质的CS芳烃资源被用于生产二甲苯，包括一定量的乙烯裂解油中的CS芳烃，由此导致用以生产二甲苯的CS芳烃原料中乙苯含量提高，联合装置物流循环量提高，吸附分离的操作苛刻度增加，装置的产出能力受到影响。将乙苯转化为苯的异构化催化剂会将乙苯高效率转化，较大程度地解决了上述问题，且乙苯转化得到的苯馏分沸点与二甲苯差别较大，精馏分离容易实现。另外，在对二甲苯联合装置中使用乙苯脱除类型的C 8芳烃异构化催化剂还可以使装置规模相对节省，装置实际运行中能耗较低。
[0005]目前将乙苯转化为苯的异构化催化剂的载体多由氧化铝或氧化硅和一种或多种沸石共同构成，并负载有一种或多种金属组元。但是，现有的异构化催化剂均存高异构化反应收率低，催化剂活性低或稳定性差的问题。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种催化剂活性高或稳定性好，具有较高得比表面积，使用寿命长，异构化反应收率高的异构化催化剂及其制备方法。
[0007]为解决上述技术问题本发明采用以下技术方案:一种异构化催化剂，由以下重量份的原料制成，氧化锡5-10份、氧化钛3-5份、氧化铁4-8份、氧化锰3-8份、二氧化硅10-15份、稀土氧化物10-15份、碱土氧化物8-10份、二氧化钛3-6份、三氧化钨4-6份、五氧化二钒
4-8份、氟化硅4-6份、分子筛2-3份、四氯化硅5—12份，四氯化钛8_10份、粘结剂6_8份。
[0008]以下是本发明的进一步改进:
分子筛为ZSM_5、0沸石分子筛和MFI分子筛的混合物，质量比为1-2:3-6:2-5。
[0009]进一步改进:
所述碱土氧化物元素选自镧、铈、镨氧化物中的一种或多种。
[0010]进一步改进:
所述稀土氧化物为氧化钙、氧化镁、氧化钡中的一种或多种。
[0011]进一步改进:
所述粘结剂为氧化铝。
[0012]—种异构化催化剂的制备方法，其特征在于:依次包括如下步骤:
a、将上述重量份的氧化锡、氧化钛、氧化铁、氧化锰、二氧化硅、稀土氧化物、碱土氧化物、二氧化钛、三氧化钨、五氧化二钒、氟化硅、分子筛，四氯化硅，四氯化钛、粘结剂放入搅拌机中混合均匀，加入硝酸水溶液，碾压成胶团状湿饼后挤条成型、干燥、焙烧、制得催化剂半成品；
b、将上述催化剂半成品装入活化装置中，在通水蒸汽的气氛下升温至600°C-70(TC，并在该温度下恒温水处理10-15小时制得催化剂成品。
[0013]进一步改进:
步骤a中硝酸水溶液的浓度为0.25g/ml-0.5g/ml的硝酸水溶液。
[0014]进一步改进
步骤a中焙烧温度为300?1200°C，焙烧时间为4?6小时。
[0015]进一步改进
步骤a中干燥温度为100°C，干燥时间为4小时。
[0016]本发明采用上述技术方案具有以下技术效果:比现有的催化剂其稳定性能提高80%以上，催化剂反应中的稳定性可以达到1000小时以上;具有较高的比表面积，一般在150-300m2/g范围，孔径在1.5nm左右，高温活化后生成大孔结构，孔径在20_40nm左右，提高了催化剂的异构化性能;本发明的催化剂具有较高的异构化活性，连续运行10天后其异构化效率高达97%，催化剂在长期操作后仍能保持较高的活性催化剂，使用寿命为2年以上。
【具体实施方式】
[0017]
实施例1，一种异构化催化剂，以重量份计，包括如下组分，氧化锡5份、氧化钛3份、氧化铁4份、氧化锰3份、二氧化硅1份、稀土氧化物1份、碱土氧化物8份、二氧化钛3份、三氧化钨4份、五氧化二钒4份、氟化硅4份、分子筛2份，四氯化硅5份，四氯化钛8份、粘结剂6份。
[0018]分子筛为ZSM_5、0沸石分子筛和MFI分子筛的混合物，质量比为1:3:2。
[0019]所述碱土氧化物元素选自镧氧化物。
[0020]所述稀土氧化物为氧化钙。
[0021]所述粘结剂为氧化铝。
[0022]—种异构化催化剂的制备方法，依次包括如下步骤:
I)将氧化锡5份、氧化钛3份、氧化铁4份、氧化锰3份、二氧化硅1份、稀土氧化物1份、碱土氧化物8份、二氧化钛3份、三氧化钨4份、五氧化二钒4份、氟化硅4份、分子筛2份，四氯化硅5份，四氯化钛8份、粘结剂6份放入搅拌机中混合均匀，加入硝酸水溶液，碾压成胶团状湿饼后挤条成型、干燥、焙烧、制得催化剂半成品。
[0023]2)将上述催化剂半成品装入活化装置中，在通水蒸汽的气氛下升温至600°C-700°C，并在该温度下恒温水处理10-15小时制得催化剂成品。
[0024]步骤I中硝酸水溶液的浓度为0.25g/ml-0.5g/ml的硝酸水溶液。
[0025]步骤I中焙烧温度为300?1200°C，焙烧时间为4?6小时。
[0026]步骤I中干燥温度为100°C，干燥时间为4小时。
[0027]实施例2，一种异构化催化剂，以重量份计，包括如下组分，氧化锡10份、氧化钛5份、氧化铁8份、氧化锰8份、二氧化硅15份、稀土氧化物15份、碱土氧化物1份、二氧化钛6份、三氧化钨6份、五氧化二钒8份、氟化硅6份、分子筛3份、四氯化硅12份，四氯化钛10份，粘结剂8份。
[0028]分子筛为ZSM_5、0沸石分子筛和MFI分子筛的混合物，质量比为2:6:5。
[0029]所述碱土氧化物元素选自铈氧化物。
[0030]所述稀土氧化物为氧化镁。
[0031]所述粘结剂为氧化铝。
[0032 ] I)将氧化锡1份、氧化钛5份、氧化铁8份、氧化猛8份、二氧化娃15份、稀土氧化物15份、碱土氧化物1份、二氧化钛6份、三氧化钨6份、五氧化二钒8份、氟化硅6份、分子筛3份、四氯化硅12份，四氯化钛10份，粘结剂8份，放入搅拌机中混合均匀，加入硝酸水溶液，碾压成胶团状湿饼后挤条成型、干燥、焙烧、制得催化剂半成品。
[0033]2)将上述催化剂半成品装入活化装置中，在通水蒸汽的气氛下升温至600°C-700°C，并在该温度下恒温水处理10-15小时制得催化剂成品。
[0034]步骤I中硝酸水溶液的浓度为0.25g/ml-0.5g/ml的硝酸水溶液。
[0035]步骤I中焙烧温度为300?1200°C，焙烧时间为4?6小时。
[0036]步骤I中干燥温度为100°C，干燥时间为4小时。
[0037]实施例3，一种异构化催化剂，以重量份计，包括如下组分，氧化锡8份、氧化钛4份、氧化铁6份、氧化锰6份、二氧化硅13份、稀土氧化物13份、碱土氧化物9份、二氧化钛5份、三氧化钨5份、五氧化二钒6份、氟化硅5份、分子筛2.5份、四氯化硅8份，四氯化钛9份，粘结剂7份。
[0038]分子筛为ZSM_5、0沸石分子筛和MFI分子筛的混合物，质量比为1.5:5:4。
[0039]所述碱土氧化物元素选自镨氧化物。
[0040]所述稀土氧化物为氧化钡。
[0041]所述粘结剂为氧化铝。
[0042]I)将氧化锡8份、氧化钛4份、氧化铁6份、氧化锰6份、二氧化硅13份、稀土氧化物13份、碱土氧化物9份、二氧化钛5份、三氧化钨5份、五氧化二钒6份、氟化硅5份、分子筛2.5份、四氯化硅8份，四氯化钛9份，粘结剂7份，放入搅拌机中混合均匀，加入硝酸水溶液，碾压成胶团状湿饼后挤条成型、干燥、焙烧、制得催化剂半成品。
[0043]2)将上述催化剂半成品装入活化装置中，在通水蒸汽的气氛下升温至600°C-700°C，并在该温度下恒温水处理10-15小时制得催化剂成品。
[0044]步骤I中硝酸水溶液的浓度为0.25g/ml-0.5g/ml的硝酸水溶液。
[0045]步骤I中焙烧温度为300?1200°C，焙烧时间为4?6小时。
[0046] 步骤I中干燥温度为100°C，干燥时间为4小时。
【主权项】
1.一种异构化催化剂，其特征在于:由以下重量份的原料制成，氧化锡5-10份、氧化钛3-5份、氧化铁4-8份、氧化锰3-8份、二氧化硅10-15份、稀土氧化物10-15份、碱土氧化物8-10份、二氧化钛3-6份、三氧化钨4-6份、五氧化二钒4-8份、氟化硅4_6份、分子筛2_3份、四氯化硅5—12份，四氯化钛8-10份、粘结剂6-8份。2.根据权利要求1所述的异构化催化剂，其特征在于:分子筛为ZSM-54沸石分子筛和MFI分子筛的混合物，质量比为1-2:3-6:2-5ο3.根据权利要求1所述的异构化催化剂，其特征在于:所述碱土氧化物元素选自镧、铈、镨氧化物中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的异构化催化剂，其特征在于:所述稀土氧化物为氧化钙、氧化镁、氧化钡中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的异构化催化剂，其特征在于:所述粘结剂为氧化铝。6.一种异构化催化剂的制备方法，其特征在于:依次包括如下步骤: a、将上述重量份的氧化锡、氧化钛、氧化铁、氧化锰、二氧化硅、稀土氧化物、碱土氧化物、二氧化钛、三氧化钨、五氧化二钒、氟化硅、分子筛，四氯化硅，四氯化钛、粘结剂放入搅拌机中混合均匀，加入硝酸水溶液，碾压成胶团状湿饼后挤条成型、干燥、焙烧、制得催化剂半成品； b、将上述催化剂半成品装入活化装置中，在通水蒸汽的气氛下升温至600°C-70(TC，并在该温度下恒温水处理10-15小时制得催化剂成品。7.根据权利要求6所述的异构化催化剂的制备方法，其特征在于:步骤a中硝酸水溶液的浓度为0.25g/ml-0.5g/ml的硝酸水溶液。8.根据权利要求6所述的异构化催化剂的制备方法，其特征在于:步骤a中焙烧温度为300?1200°C，焙烧时间为4?6小时。9.根据权利要求6所述的异构化催化剂的制备方法，其特征在于:步骤a中干燥温度为100°C，干燥时间为4小时。
【文档编号】C07C5/27GK105833900SQ201610206851
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】吴明明, 宋峰, 李伟
【申请人】山东成泰化工有限公司