CN101134171A

CN101134171A - 一种c8芳烃异构化催化剂的制备方法

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Publication number: CN101134171A
Application number: CNA2006101127359A
Authority: CN
Inventors: 钟进; 王建伟; 张昕; 刘爱松; 高俊魁; 姚志龙
Original assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2026-08-31
Also published as: CN101134171B

Abstract

一种C₈芳烃异构化催化剂的制备方法，包括将EUO型分子筛与粘结剂混合成型后制得载体，再引入Ⅷ族金属，经干燥、焙烧后用还原性气体还原制得催化剂，所述催化剂中含5～90质量％的EUO型分子筛、10～90质量％的粘结剂和0.1～5.0质量％的Ⅷ族金属，其中EUO型分子筛的制备方法包括将含有元素X的化合物、元素T的化合物或者是同时含有元素X和T的化合物与碱金属化合物和水混和搅拌均匀，在粗二溴烷烃和一元胺配成的模板剂前体存在下进行水热晶化反应，收集固体后干燥，所述的X选自硅或锗，T选自铝、铁、镓或硼，所述的粗二溴烷烃为二溴烷烃、一溴代醇和链烷烃二醇的混合物，其中二溴烷烃含量为80～95质量％。该法制得的催化剂具有较高的乙苯转化率和较低的芳烃损失率。

Description

一种C8芳烃异构化催化剂的制备方法

技术领域

本发明为一种C₈芳烃异构化催化剂的制备方法，具体地说，是一种以EUO型分子筛为催化剂酸性组元的催化剂的制备方法。

背景技术

EUO结构分子筛具有一维网状微孔结构，其骨架为由硅氧及铝氧四面体组成的十元环孔道，呈椭圆形开孔，孔口直径为0.41nm×0.57nm。在分子筛主孔道侧面存在一笼形结构，笼深为0.81nm，笼口直径为0.68nm×0.58nm。由于EUO型分子筛具有如此特殊的结构，并且对金属的分散性好，机械强度高，以EUO型分子筛为催化剂酸性组元的催化剂表现出良好的芳烃异构化性能。

US4537754公开了一种EU-1型分子筛及其合成方法。以聚亚甲基α-ω-二胺离子的烷基化衍生物或其前身物为模板剂，将硅源、铝源、碱金属化合物、模板剂和水均匀混合后，经水热晶化制得，所述的模板剂前身物为母体二胺和醇或烷基卤化物。合成的EU-1型分子筛SiO₂/Al₂O₃摩尔比为10-500。

US6514479公开了一种粒径小于5μm、且90％的聚集颗粒尺寸小于20Oμm-40nm的EUO型分子筛及合成方法，该法采用超声波处理降低聚集颗粒的尺寸。上述聚集尺寸小的分子筛较之普通EUO型分子筛，具有较高的活性和乙苯转化率。该法中EUO型分子筛采用聚亚甲基α-ω-二胺烷基衍生物或其前体二溴己烷和三甲胺为模板剂，将硅源、铝源、碱金属、模板剂以及可选择的晶种均匀混合后经水热晶化后，合成具有EUO型结构的硅铝分子筛。

US6342200报道了以聚亚甲基α-ω-二胺烷基衍生物为模板剂，通过加入结构不同于EUO型的分子筛作晶种，将硅源、铝源、碱金属化合物和模板剂等形成的混合物水热晶化，合成EUO型分子筛的方法。

CN99127713.9公开了一种制备EUO型结构沸石的方法，该法采用模板剂前体合成沸石，其所用的前体为一元胺和二卤烷烃或烷烃二醇，实例中则采用三甲胺和二溴己烷为模板剂前体制备EUO型结构沸石，合成时可加入晶种，缩短反应时间，但不加晶种时的反应时间较长，一般均超过100小时。

US6723301公开了一种含氮量低的EUO型分子筛，该分子筛以低用量的二苯甲基二甲基胺和其衍生物为模板剂，在硅源、铝源、碱金属化合物、模板剂和晶种形成均匀混合物体系中，经水热晶化合成具有Si/Al摩尔比为7～26的EUO型结构的硅铝分子筛。

US6616910以二苯甲基二甲基胺和其衍生物为模板剂，通过加入EUO型分子筛作晶种，将由硅源、铝源、碱金属化合物、模板剂和晶种均匀混合形成的反应混和物，经水热晶化，合成出Si/Al摩尔比为5～50的EUO型结构分子筛。该专利实例中以氢型EU-1分子筛为酸性组元制备的C₈芳烃异构化催化剂含HEU-1分子筛10质量％、氧化铝89.7质量％，Pt负载量为0.3质量％，HEU-1分子筛Si/Al比为26，分子筛中Na₂O含量以HEU-1分子筛计为0.54％。催化剂反应前经过还原和预硫化处理，表面硫/金属的摩尔比为1.5。在390℃、反应总压力1.5MPa、氢分压1.2MPa的条件下进行C₈芳烃异构化反应，乙苯转化率为40.1质量％，芳烃损失为3.36质量％，产物中对二甲苯含量约为其热力学平衡值的90.5质量％。

上述现有技术所述的具有较高C₈芳烃异构化性能的催化剂中，活性组元EUO型分子筛在制备过程中均使用价格昂贵的模板剂，因此催化剂生产成本较高，限制了以EUO型分子筛为催化剂酸性组元的大规模生产和应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种C₈芳烃异构化催化剂的制备方法，该法制备的催化剂具有良好的C₈芳烃异构化性能，并且制备成本低廉。

本发明提供的C₈芳烃异构化催化剂的制备方法，包括将EUO型分子筛与粘结剂混合成型后制得载体，再在载体中引入VIII族金属，经干燥、焙烧后用还原性气体还原制得催化剂，所述催化剂中含5～90质量％的EUO型分子筛、10～90质量％的粘结剂和O.1～5.0质量％的VIII族金属，其中所述的EUO型分子筛的制备方法包括将含有元素X的化合物、元素T的化合物或者是同时含有元素X和T的化合物与碱金属化合物和水混和搅拌均匀，在粗二溴烷烃和一元胺配成的模板剂前体存在下进行水热晶化反应，收集固体后干燥，所述的X选自硅或锗，T选自铝、铁、镓或硼，所述的粗二溴烷烃为二溴烷烃、一溴代醇和链烷烃二醇的混合物，其中二溴烷烃含量为80～95质量％。

本发明方法中制备催化剂所用的EUO型分子筛合成时采用粗二溴己烷和一元胺为模板剂前体，不仅扩大了分子筛合成所用模板剂的来源，也使得合成成本降低。以该法合成的EUO型分子筛为活性组分制得的催化剂，用于C₈芳烃异构化反应，具有较高的对二甲苯选择性，芳烃损失较低，乙苯转化率较高。

附图说明

图1为本发明催化剂活性组分EUO型分子筛的X光衍射谱图。

具体实施方式

本发明方法采用一种廉价的模板剂前体合成EUO型分子筛，然后再与粘结剂混合制得载体，在载体中引入VIII族金属组分即得到催化剂。所述合成EUO型分子筛使用的模板剂前体为粗二溴烷烃和一元胺的混合物，所述粗二溴烷烃是将链烷烃二醇溴化后制得的，其中大部分为二溴烷烃，其余为未反应的链烷烃二醇以及一溴代醇，这三种物质均可与一元胺反应生成聚亚甲基二胺离子而成为模板剂。由于粗二溴烷烃以价廉易得的链烷烃二醇为原料而合成，其制备简单易行，不仅使EUO分子筛合成的晶化时间相对缩短，而且制备的分子筛结构和性质稳定。用该法制备的分子筛结构和性质稳定，用其制备的催化剂用于C₈芳烃异构化，在二甲苯损失尽可能少的情况下，可使反应产物最大幅度地接近热力学平衡组成，并提高乙苯的转化率。

所述的粗二溴烷烃由0.5～10质量％的C₄～C₈链烷烃二醇、8～20质量％的C₄～C₈的一溴代醇和80～90质量％的C₄～C₈的二溴烷烃组成，优选由0.5～10质量％的己二醇、8～20质量％的一溴代己醇和80～90质量％的二溴己烷组成。

所述的粗二溴烷烃采用如下方法制备：将链烷烃二醇和溴化氢在酸性催化剂的存在下，在回流温度下充分反应，然后再用碱溶液洗涤油相。所述的溴化氢与链烷烃二醇的摩尔比为2～6∶1，酸性催化剂为浓硫酸，碱溶液优选氢氧化钠溶液，其浓度优选2～10质量％。

所述的一元胺为取代基是C₁～C₃烷基的叔胺，优选三甲胺。

所述的一元胺与粗二溴烷烃含有的各物质的总摩尔数的比值为2.0～2.5∶1。

本发明方法选用粗二溴烷烃和一元胺为模板剂前体，将所述的前体加入反应原料中，在碱性条件下进行水热晶化反应，在这一过程中模板剂前体生成模板剂，并使反应原料在模板剂的导向作用下晶化，生成所需结构的分子筛。

本发明方法中，若含X的化合物与含T的化合物选自不同的化合物，则较为优选的方法为：先将含有元素X的化合物和适量水均匀混合制得混合物；再将含有元素T的化合物和适量水混合均匀制得混合物；将两种混合物和本发明所述的模板剂前体混合均匀制得反应混合物。

所述反应混合物中各物质以氧化物计的摩尔比为：

XO₂/T₂O₃ 5～150

OH-/XO₂ 0.03～1.5

R/XO₂ 0.02～0.7

M₂O/XO₂ 0.015～0.8

H₂O/XO₂ 1～300

反应混合物中各物质优选的摩尔比为：

XO₂/T₂O₃ 8～130

OH-/XO₂ 0.05～1.3

R/XO₂ 0.08～0.6

M₂O/XO₂ 0.025～0.65

H₂O/XO₂ 5～250

其中，T₂O₃表示以氧化物计的含铝、铁、镓或硼的化合物，XO₂表示以氧化物计的含硅或锗的化合物，R为粗二溴烷烃含有的各物质的总摩尔数，M为碱金属。反应混合物在120～200℃水热晶化6～350小时，晶化结束后，将生成物迅速冷却至15～30℃，经过滤、洗涤后得到固体产物。将该产物干燥、焙烧即得到EUO型分子筛。若不焙烧，可得到含水的EUO型分子筛。所述的干燥温度优选80～120℃，适宜的焙烧温度为500～600℃，焙烧时间优选6～30小时。

所述的含硅化合物优选二氧化硅、硅胶、水玻璃或硅酸酯，含铝化合物为铝酸钠、硫酸铝、硝酸铝、烷氧基铝化合物、氧化铝、氢氧化铝胶体、拟薄水铝石或薄水铝石，含硼化合物优选硼酸，含镓化合物优选氧化镓，碱金属化合物优选氢氧化钠。

所述方法中可选用同时含有元素X和T的化合物为原料制备分子筛，优选的此种化合物为无定型硅铝，其氧化硅/氧化铝的摩尔比为6～18，优选8～15。

本发明方法制备的EUO型分子筛优选硅铝分子筛，其SiO₂/Al₂O₃摩尔比为5～130，NH₃吸附量为0.1～1.5毫摩尔/克。

将本发明制备的EUO型分子筛与粘结剂混合后成型制成载体，再在载体中引入VIII族金属即制得催化剂，所述催化剂在使用前需进行还原，优选还原后再进行钝化处理。

所述的粘结剂选自氧化铝、氢氧化铝、铝溶胶、硅溶胶或硅铝溶胶，优选氢氧化铝，如拟薄水铝石、薄水铝石。若粘结剂选自上述含铝化合物与二氧化硅、硅胶或硅铝凝胶的混合物，则所述混合物中二氧化硅、硅胶或硅铝凝胶的含量为5～75质量％。

催化剂成型过程中，优选在分子筛与粘结剂中加入助挤剂和胶溶剂。所述的助挤剂优选田菁粉，胶溶剂优选稀硝酸或盐酸，适宜的浓度为1～8体积％。所述助挤剂优选为固体原料，总量的0.5～9.0质量％，胶溶剂优选为固体原料总量的20～80质量％。

本发明制备的催化剂中含有的EUO型分子筛优选为氢型。当所述的EUO型分子筛钠型时，优选采用离子交换法将其转变成氢型分子筛再与粘结剂混合成型制备载体。也可将钠型EUO型分子筛与粘结剂混合后先成型，再将其中的EUO型分子筛转变为氢型，转变的方法优选离子交换法。

用离子交换法将钠型分子筛或载体中钠型分子筛转化为氢型的方法为：将分子筛或载体浸入酸或铵盐溶液中进行离子交换，离子交换优选在连续搅拌的条件下进行，交换温度优选60～100℃，时间优选0.5～4.0小时。将交换后所得固体干燥、焙烧即得氢型分子筛。所述的干燥温度优选80～120℃，焙烧温度优选500～600℃，焙烧时间优选4～8小时。所述的离子交换可进行多次，直至分子筛或载体中的钠含量为0.005～0.5质量％。

所述用于离子交换的铵盐优选氯化铵、硝酸铵、硫酸铵、碳酸铵或碳酸氢铵，除铵盐外，也可用氨水进行离子交换。所述用于离子交换的酸优选盐酸、硝酸或硫酸。所述交换溶液中含有的NH₄ ⁺或H⁺的浓度优选1～10质量％。离子交换时液固质量比优选1～10∶1。

本发明方法中优选采用浸渍的方法将VIII族金属引入载体。浸渍时先用含VIII族金属的化合物配制成浸渍液，再用浸渍液浸渍载体，然后将浸渍后得到的固体物干燥、焙烧即得到氧化态的催化剂。所述的浸渍温度优选15～100℃，时间优选0.5～168小时，浸渍时液固体积比优选0.8～2.5∶1。所述的干燥温度优选80～120℃，焙烧温度优选500～600℃，时间优选4～8小时。

所述含VIII族金属的化合物优选铂或钯的硝酸盐、卤化物、铵络合物、乙酸盐、卤酸化合物、卤酸铵盐、羰基化合物或羟基化合物，如硝酸铂、硝酸钯、氯化铂、氯化钯、氯铂酸、氯钯酸、氯钯酸铵、氯铂酸铵、羰基卤化钯、羰基卤化铂、六羟基钯酸或六羟基铂酸。

氧化态催化剂在使用前需进行还原，还原条件为常压、250～600℃。还原采用的还原性气体优选氢气、一氧化碳或甲烷，时间优选0.5～6.0小时。

还原后的催化剂在使用前优选进行钝化，钝化的方法是用含有硫化物、碳化物或氨的还原性气体处理还原后的催化剂，钝化温度优选250～600℃，钝化时间优选0.5～24小时。钝化所用的硫化物优选硫化氢或硫代烷烃，所述的碳化物优选硫化碳化物、C₄～C₇烷烃、C₄～C₇烯烃或C₆～C₉的芳烃。钝化后催化剂表面硫、氨或碳与表面金属元素的摩尔比为0.2～6.0。

本发明提供的方法制备的催化剂适用于C₈芳烃异构化反应，反应温度为300～500℃，优选350～430℃，反应总压力0.4～2.0MPa，优选0.6～1.5MPa，氢分压为0.5～1.5MPa，优选0.6～1.2MPa，反应时进料质量空速优选0.2～30小时^-1，更优选1～10小时^-1。

下面通过实例进一步说明本发明，但本发明并不限于此。

实例中样品的X射线衍射检测由Siemens D5005型衍射仪测定。实验条件为：X射线源CuKα，0.154056纳米，管电压30千伏，管电流20毫安，滤波片为Ni，扫描速率为4°/分钟，步长0.02°。

样品的相对结晶度：被测分子筛的XRD谱图中各特征峰衍射强度之和与标样分子筛的XRD谱图中各特征峰衍射强度之和的比。

样品的相对结晶度＝(Ii/I)×100％

式中Ii—被测分子筛的XRD谱图中各特征峰衍射强度之和，

I—标样分子筛的XRD谱图中各特征峰衍射强度之和。

样品的NH₃吸附量采用程序升温脱附法测定。

实验方法：(1)将200毫克样品在空气中、540℃、常压下在上述装置中焙烧4小时，然后在氮气中降至150℃并继续用氮气吹扫1小时。(2)150℃通入NH₃含量为10体积％的氮气，与样品接触3小时，进行NH₃吸附。(3)通入氮气吹扫2小时。(4)以5℃/分钟的升温速率进行程序升温脱附，用热导检测器记录NH₃的脱附峰。根据NH₃脱附峰面积计算样品的NH₃吸附量。

实例1～5

以下实例用本发明方法制备EUO型分子筛。

(1)制备模板剂前体

在装有回流冷凝器、搅拌器、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中，先加入100g的己二醇(北京化学试剂公司，化学纯，含量≥99质量％)和75g的溴化氢(国药集团化学试剂有限公司，分析纯，含量≥99质量％)，25℃搅拌，使两者充分溶解，升温至40℃，用滴液漏斗缓慢加入100g浓硫酸(北京化工厂，化学纯，95～98质量％)，再加入200g溴化氢，缓慢升温至回流温度反应4小时，分别用等体积的水、5质量％的氢氧化钠溶液洗涤油相，使其成中性，得到粗二溴己烷，其中含85质量％的二溴己烷、13质量％的一溴代己醇和2质量％的己二醇。所述粗二溴己烷的组成均用HP5890色谱，安捷伦DB-1色谱柱分析。分析条件：进样口温度250℃，检测器温度300℃，柱箱50～260℃，升温速率为10℃/min。

将上述粗二溴己烷与三甲胺溶液(北京金龙化学试剂公司，33质量％)按三甲胺与粗二溴己烷中各物质的总摩尔数2.5∶1的比值配成模板剂前体N。

(2)制备分子筛

将硅溶胶(温州催化剂厂生产，二氧化硅含量29.2质量％)和去离子水均匀混合制成混合物，再将铝酸钠(天津津科精细化学品研究所生产，三氧化二铝含量45质量％，氧化钠含量33质量％)、氢氧化钠和去离子水均匀混合制成混合物。将上述二个混合物以及模板剂N混合均匀后转移至高压釜中，180℃静置晶化96小时，冷却至室温，将过滤、洗涤后得到的固体产物，110℃干燥2小时、550℃焙烧10小时得到EU-1分子筛。各实例原料用量、投料摩尔比及合成的EU-1分子筛性质见表1，表1中R为粗二溴己烷中各物质的总摩尔数，其中实例1制备的分子筛的X光衍射图见图1。

对比例1

按照USP6514479方法制备EUO分子筛。

将硅溶胶和去离子水均匀混合制成混合物；将铝酸钠、氢氧化钠和去离子水均匀混合制成混合物；混合上述二个混合物和模板剂溴化1，6-N，N，N，N′，N′，N′-六甲基己二胺(Fluca公司生产)至均匀后转移至高压釜中，180℃静置晶化96小时，冷却至室温，经过滤、洗涤后得到固体产物，110℃干燥2小时，550℃焙烧10小时得到EUO型硅铝分子筛D，制备过程中的原料用量、投料摩尔比及合成的EU-1分子筛性质见表1。

实例6

以下实例制备C₈芳烃异构化催化剂。

(1)混捏成型：取45.00克实例1制备的分子筛D₁、45.94克的拟薄水铝石粉(温州催化剂厂生产，Al₂O₃含量为76.3质量％)、5克田菁粉和30毫升2体积％的稀硝酸溶液混合均匀，混捏后制成条形颗粒。

(2)离子交换：取50克(1)步制备的颗粒与250毫升5质量％的氯化铵水溶液在90℃、连续搅拌的条件下进行离子交换2小时，共交换2次。离子交换后载体中钠含量为0.04质量％。将离子交换后的颗粒在110℃干燥12小时，550℃焙烧4小时得到载体。

(3)负载金属元素：取(2)步经离子交换后得到的载体30克，25℃加入到50毫升浓度为3.36毫克/毫升的氯铂酸溶液中浸渍36小时，110℃干燥8小时，580℃焙烧8小时，得到氧化态催化剂E₁，其组成和铂分散度见表2。

(4)还原钝化：将步骤(3)制备的颗粒在300℃、常压的条件下，在H₂流速100毫升/分钟的条件下处理3小时，再用含30质量％H₂S的氢气处理3小时。钝化后催化剂表面的S/Pt摩尔比为1.5。

实例7

取33.50克实例2制备的EUO型分子筛，66.42克的水合氧化铝(北京化学试剂二厂，含量65质量％)、5克硅胶(沈阳化工股份有限公司生产)、40毫升3体积％的稀硝酸溶液混合均匀，混捏后制成条形颗粒。

取50克条形颗粒按实例6(2)步的方法进行离子交换后干燥、焙烧制得载体，载体中钠含量为0.045质量％。按(3)步的方法制备催化剂E₂，不同的是在22℃下将载体加入到65毫升浓度为4.38毫克/毫升的硝酸钯溶液中浸渍44小时，干燥、焙烧后得到的催化剂E₂的组成和铂分散度见表2。

将(3)步制备的颗粒在400℃、常压的条件下，用含50体积％H₂的氮气，以100毫升/分钟的流速处理4小时，再用含0.07体积％CS₂的氮气处理24小时。钝化后催化剂表面的S/Pa摩尔比为1.8。

实例8

取45.00克实例3制备的分子筛D₃、45.94克硅铝凝胶(抚顺催化剂厂，氧化铝含量67％，氧化硅含量33质量％)、5克田菁粉、35毫升2体积％的盐酸混合均匀，混捏后制成条形颗粒。

取50克条形颗粒按实例6(2)步的方法进行离子交换后干燥、焙烧制得载体，载体中钠含量为0.04质量％。按(3)步的方法制备催化剂E₃不同的是将载体加入到50毫升浓度为3.36毫克/毫升的氯铂酸溶液中浸渍36小时，干燥、焙烧后得到的催化剂E₃的组成和铂分散度见表2。

将(3)步制备的颗粒在350℃、常压的条件下用流速为40毫升/分钟的H₂处理5小时，降温至250℃，用含5.0体积％NH₃的N₂处理16小时。钝化后催化剂表面的NH₃/Pt摩尔比为2.0。

实例9

将9.50克实例4制备的分子筛D₄、90.40克拟薄水铝石粉、5克田菁粉、30毫升4体积％的硝酸水溶液混合均匀，混捏后制成条形颗粒。

取50克条形颗粒用200毫升4质量％的硝酸水溶液在80℃、连续搅拌的条件下进行离子交换2小时，共交换2次，颗粒中钠含量为0.052质量％。将该颗粒在110℃干燥24小时，580℃焙烧4小时得到载体。

取30克载体，于24℃加入到29毫升浓度为5.21毫克/毫升的氯铂酸溶液中浸渍24小时，110℃干燥8小时，560℃焙烧8小时，得到的催化剂E4的组成和铂分散度见表2。

将催化剂E₄在350℃、常压下，于流速为60毫升/分钟的H₂中进行还原处理5小时，再在450℃、1.5MPa、进料质量空速为1小时^-1的条件下，用C₈芳烃(组成为间二甲苯67.08质量％、邻二甲苯24.31质量％，乙苯8.60质量％)处理2小时。钝化后催化剂表面的C/Pt摩尔比为1.3。

实例10

(1)离子交换：取20克实例5制备的EUO型分子筛D₅用200毫升4质量％的氯化铵水溶液在90℃、连续搅拌下进行离子交换2小时，共交换2次。充分洗涤后分子筛中钠含量为0.02质量％，将离子交换后的分子筛在110℃干燥12小时制得氢型分子筛。

(2)混捏成型：将5.6克氢型分子筛、59.2克拟薄水铝石、5克田菁粉、30毫升4体积％的硝酸水溶液混合均匀，混捏后制成条形颗粒，540℃焙烧6小时制得载体。

(3)负载金属元素：取(2)步制备的载体颗粒30克，并在25℃加入到50毫升浓度为3.36毫克/毫升的氯铂酸溶液中浸渍36小时，110℃干燥8小时，580℃焙烧8小时，制得的催化剂E₅的组成和铂分散度见表2。

(4)还原：将(3)步制备的颗粒在400℃、常压下，用流速60毫升/分钟的H₂还原5小时。

对比例2

按实例6的方法制备对比催化剂E，不同的是采用的EUO型分子筛为对比例1制备的分子筛D，焙烧后得到的催化剂E的组成和铂分散度见表2，钝化后催化剂表面S/Pt摩尔比为1.5。

实例11～16

以下对本发明方法制备的催化剂的C₈芳烃异构化性能进行评价。在连续流动固定床小型反应装置的不锈钢反应器

中装填10克催化剂。将C₈芳烃经过缓冲罐用计量泵送入反应器与热的催化剂接触进行反应，产物进入高压分离罐，液相产物由其底部分出并用电子称计量。原料和产物分别用HP4890-II气相色谱仪(TCD，Al₂O₃-PLOT色谱柱)分析。所述C₈芳烃组成为间二甲苯67.08质量％、邻二甲苯24.31质量％、乙苯8.60质量％，各实例所用催化剂及反应条件和结果见表3。

表3结果表明，本发明方法制备的催化剂用于C₈芳烃异构化反应与对比催化剂相比，乙苯转化率稍高，芳烃损失率较小，但所用分子筛的制备成本大为降低。

表1

实例号			1	2	3	4	5	对比例1
实例号			1	2	3	4	5	对比例1	反应混合物	原料用量’克	硅溶胶	50.0	50.0	50.0	50.0	50.0	50.0
铝酸钠	5.5	0.55	1.0	2.2	2.7	2.7					硅溶胶	50.0	50.0	50.0	50.0	50.0	50.0
铝酸钠	5.5	0.55	1.0	2.2	2.7	2.7	NaOH	0.6			5.6	4.2	5.5	1.7	1.9
N	50.2	36.8	50.2	75.3	36.8	-	NaOH	0.6			5.6	4.2	5.5	1.7	1.9
N	50.2	36.8	50.2	75.3	36.8	-	HxBr₂	-			-	-	-	-	28.9
H₂O	246.5	89.9	175.3	298.7	268.3	290.0	HxBr₂	-			-	-	-	-	28.9
H₂O	246.5	89.9	175.3	298.7	268.3	290.0	摩尔比	SiO₂/Al₂O₃			10	100	55	25	20	20
OH^-/SiO₂	0.30	0.60	0.48	0.66	0.30	0.32		SiO₂/Al₂O₃			10	100	55	25	20	20
OH^-/SiO₂	0.30	0.60	0.48	0.66	0.30	0.32		Na₂O/SiO₂		0.15	0.30	0.24	0.33	0.15	0.16
N(Me)₃/SiO₂	0.75	0.55	0.75	1.13	0.55	-		Na₂O/SiO₂		0.15	0.30	0.24	0.33	0.15	0.16
N(Me)₃/SiO₂	0.75	0.55	0.75	1.13	0.55	-		R/SiO₂		0.30	0.22	0.30	0.45	0.22	-
HxBr₂/SiO₂	-	-	-	-	-	0.33		R/SiO₂		0.30	0.22	0.30	0.45	0.22	-
HxBr₂/SiO₂	-	-	-	-	-	0.33		H₂O/SiO₂		60	24	44	72	65	70
分子筛性质		晶相	EU-1	EU-1	EU-1	EU-1		H₂O/SiO₂		60	24	44	72	65	70	EU-1	EU-1
		晶相	EU-1	EU-1	EU-1	EU-1	SiO₂/Al₂O₃摩尔比	8	95	56	18	18	16			EU-1	EU-1
		相对结晶度，％	76	98	92	87	SiO₂/Al₂O₃摩尔比	8	95	56	18	18	16	80	82
		相对结晶度，％	76	98	92	87	NH₃吸附量，毫摩尔/克	1.44	0.66	0.74	1.1	1.1	1.05	80	82
		分子筛编号	D₁	D₂	D₃	D₄	NH₃吸附量，毫摩尔/克	1.44	0.66	0.74	1.1	1.1	1.05	D₅	D

^*HBr₂为1，6-N，N，N，N′，N′，N′-六甲基己二胺，结构简式为[Me₃N(CH₂)₆NMe₃ ²⁺(Br^-)₂]

表2

实例号			6	7	8	9	10	对比例2
实例号			6	7	8	9	10	对比例2	催化剂编号			E₁	E₂	E₃	E₄	E₅	E
催化剂组成，质量％	分子筛	编号	D₁	D₂	D₃	D₄	D₅	D	催化剂编号			E₁	E₂	E₃	E₄	E₅	E
		编号	D₁	D₂	D₃	D₄	D₅	D	含量	55.8	35.1	49.2	12.0	11.0	55.8
		氧化铝		43.6	58.9	33.6	87.5	88.4	含量	55.8	35.1	49.2	12.0	11.0	55.8	43.6
	二氧化硅			43.6	58.9	33.6	87.5	88.4	-	5.1	16.6	-	-	-		43.6
	二氧化硅		Pt		0.6	-	0.6	0.5	-	5.1	16.6	-	-	-	0.6	0.6
	Pd		Pt		0.6	-	0.6	0.5	-	0.9	-	-	-	-	0.6	0.6
	Pd		金属分散度，％			99	99	99	-	0.9	-	-	-	-	99	99	99
钝化元素/表面金属摩尔比			金属分散度，％			99	99	99	S/Pt1.5	S/Pa1.8	NH₃/Pt2.0	C/Pt1.3	-	S/Pt1.5	99	99	99

表3

项目		实例411	实例012	实例013	实例14	实例15	实例16
项目		实例411	实例012	实例013	实例14	实例15	实例16	催化剂编号		E₁	E₂	E₃	E₄	E₅	E
催化反应条件	温度，℃	390	400	390	380	400	390	催化剂编号		E₁	E₂	E₃	E₄	E₅	E
	温度，℃	390	400	390	380	400	390	总压力，MPa	1.5	1.2	1.5	1.5	1.5	1.5
	氢分压，MPa	1.2	1.0	1.2	1.0	1.0	1.0	总压力，MPa	1.5	1.2	1.5	1.5	1.5	1.5
	氢分压，MPa	1.2	1.0	1.2	1.0	1.0	1.0	质量空速，小时^-1	4	2	4	6	3	6
	催化性能	乙苯转化率，质量％	49.5	53.6	50.1	47.4	56.2	质量空速，小时^-1	4	2	4	6	3	6	47.8
芳烃损失率，质量％		乙苯转化率，质量％	49.5	53.6	50.1	47.4	56.2	4.22	4.48	4.35	4.12	4.64	4.56		47.8
芳烃损失率，质量％		对二甲苯热力学平衡接近值，质量％	98.7	95.3	98.0	99.4	97.8	4.22	4.48	4.35	4.12	4.64	4.56	97.3

Claims

1.一种C₈芳烃异构化催化剂的制备方法，包括将EUO型分子筛与粘结剂混合成型后制得载体，再在载体中引入VIII族金属，经干燥、焙烧后用还原性气体还原制得催化剂，所述催化剂中含5～90质量％的EUO型分子筛、10～90质量％的粘结剂和0.1～5.0质量％的VIII族金属，其中所述的EUO型分子筛的制备方法包括将含有元素X的化合物、元素T的化合物或者是同时含有元素X和T的化合物与碱金属化合物和水混和搅拌均匀，在粗二溴烷烃和一元胺配成的模板剂前体存在下进行水热晶化反应，收集固体后干燥，所述的X选自硅或锗，T选自铝、铁、镓或硼，所述的粗二溴烷烃为二溴烷烃、一溴代醇和链烷烃二醇的混合物，其中二溴烷烃含量为80～95质量％。

2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的粗二溴烷烃由0.5～10质量％的C₄～C₈链烷烃二醇、8～20质量％的C₄～C₈的一溴代醇和80～90质量％的C₄～C₈的二溴烷烃组成。

3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的粗二溴烷烃由0.5～10质量％的己二醇、8～20质量％的一溴代己醇和80～90质量％的二溴己烷组成。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的粗二溴烷烃采用如下方法制备：将链烷烃二醇和溴化氢在酸性催化剂的存在下，在回流温度下充分反应，然后再用碱溶液洗涤油相。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于所述的溴化氢与链烷烃二醇的摩尔比为2～6∶1，酸性催化剂为浓硫酸，碱溶液优选氢氧化钠溶液。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的一元胺为取代基是C₁～C₃烷基的叔胺。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于所述的一元胺为三甲胺。

8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的一元胺与粗二溴烷烃含有的各物质的总摩尔数的比值为2.0～2.5∶1。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述EUO型分子筛的制备方法中，反应混合物中各物质以氧化物计的摩尔比为：

XO₂/T₂O₃ 5～150

OH-/XO₂ 0.03～1.5

R/XO₂ 0.02～0.7

M₂O/XO₂ 0.015～0.8

H₂O/XO₂ 1～300

其中，R为粗二溴烷烃含有的各物质的总摩尔数，M为碱金属，反应混合物在120～200℃水热晶化6～350小时。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于所述反应混合物中各物质以氧化物计的摩尔比为：

XO₂/T₂O₃ 8～130

OH^-/XO₂ 0.05～1.3

R/XO₂ 0.08～0.6

M₂O/XO₂ 0.025～0.65

H₂O/XO₂ 5～250

11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的含硅化合物为二氧化硅、硅胶、水玻璃或硅酸酯，含铝化合物为铝酸钠、硫酸铝、硝酸铝、烷氧基铝化合物、氧化铝、氢氧化铝胶体、拟薄水铝石或薄水铝石。

12.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的含有元素X和T的化合物为无定型硅铝，所述的含硼化合物为硼酸，含镓化合物为氧化镓，碱金属化合物为氢氧化钠。

13.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的EUO型分子筛为EUO型硅铝分子筛，所述的粘结剂选自氧化铝、氢氧化铝、铝溶胶、硅溶胶、硅胶或硅铝凝胶，或者是上述含铝化合物与二氧化硅、硅胶或硅铝凝胶的混合物。

14.按照权利要求13所述的方法，其特征在于所述混合物中二氧化硅、硅胶或硅铝凝胶的含量为5～75质量％。

15.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的EUO型分子筛为氢型。

16.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的EUO型分子筛钠型时，采用离子交换法将其转变成氢型分子筛再进行成型，或者是将EUO型分子筛与粘结剂混合后先成型，再用离子交换法将EUO型分子筛转变为氢型。

17.按照权利要求1所述的方法，其特征在于用含Vm族金属的化合物溶液浸渍载体引入VIII族金属制成催化剂。

18.按照权利要求17所述的方法，其特征在于含VIII族金属化合物选自铂或钯的硝酸盐、卤化物、铵络合物、乙酸盐、卤酸化合物、卤酸铵盐、羰基化合物或羟基化合物。

19.按照权利要求1所述的方法，其特征在于将还原后的催化剂，用含有硫化物、碳化物或氨的还原性气体在250～600℃处理进行钝化。

20.按照权利要求19所述的制备方法，其特征在于所述的硫化物为硫化氢或硫代烷烃，所述的碳化物为硫化碳化物、C₄～C₇烷烃、C₄～C₇烯烃或C₆～C₉的芳烃。

21.按照权利要求19所述的方法，其特征在于钝化处理后催化剂表面硫、氨或碳与表面金属元素的摩尔比为0.2～6.0。