一種正丁烯骨架異構(gòu)化催化劑的制備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種異構(gòu)化催化劑,特別是一種正丁烯骨架異構(gòu)化催化劑的制備。 技術(shù)背景
[0002] 異構(gòu)化反應(yīng)需要較高酸催化活性中心,同時(shí)不可避免有裂解、齊聚等副反應(yīng)發(fā)生, 副產(chǎn)物主要有異裂產(chǎn)物丙烯、戊烯,齊聚產(chǎn)物高碳數(shù)烯烴等,另外結(jié)焦導(dǎo)致催化劑失活,使 異丁烯收率逐步下降。骨架異構(gòu)化催化劑一般有3類,即改性的氧化鋁、復(fù)合氧化物、分子篩 催化劑。性能最好的是鎂堿沸石催化劑,其活性、選擇性高,反應(yīng)溫度可以降低到300~400 °C,隨著反應(yīng)溫度降低,副產(chǎn)物也減少,提高了選擇性,而且催化劑的穩(wěn)定性也明顯優(yōu)于其 他類型的催化劑,再生周期可以做到數(shù)百小時(shí)。
[0003] CN,104174433 A提供了一種正丁烯異構(gòu)化催化劑,以具有多級(jí)孔道的SAP0-11/ SAP0-46復(fù)合分子篩為載體,以VIB族金屬為活性組分。本發(fā)明還提供了上述催化劑的制備 方法,其中包括通過(guò)在合成過(guò)程中控制原料的配比,以及采用適當(dāng)?shù)木Щ绞胶途Щ瘻囟?來(lái)制備SAP0-11/SAP0-46復(fù)合分子篩,然后負(fù)載VIB族金屬(例如鉻或鉬),使得該催化劑成 為具有金屬和酸中心的雙功能催化劑。該制備方法簡(jiǎn)便,成本低,適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0004] CN1147495A烯烴異構(gòu)化中用作催化劑的硅質(zhì)物,在300~750°C的溫度下,通蒸汽 進(jìn)行預(yù)處理。通過(guò)正丁烯的異構(gòu)化選擇性地制備異丁烯。
[0005] US4587375A公開(kāi)了一種正丁烯異構(gòu)化的方法,包括正丁烯與催化劑接觸,在300°C 高溫下,包括蒸汽的存在,蒸汽含有異丁烯。
[0006] 以上專利技術(shù)均存在催化劑使用壽命較短,在催化劑表面上積累焦炭以后,催化 劑很快失活的缺點(diǎn),鎂堿沸石催化劑也只能使用幾百個(gè)小時(shí),經(jīng)常更換催化劑會(huì)影響生產(chǎn) 效率,提高生產(chǎn)成本,所以如何延長(zhǎng)使用壽命已成為迫切需要解決的問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種正丁烯骨架異構(gòu)化催化劑的制備,通過(guò) 以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0008] 將鈰鋯鋁復(fù)合氧化劑復(fù)合材料放入反應(yīng)釜中,加入占鈰鋯鋁復(fù)合氧化劑復(fù)合材料 質(zhì)量百分比含量0.1~0.5%的N-磺酸丙基吡啶對(duì)甲苯磺酸鹽,占鈰鋯鋁復(fù)合氧化劑復(fù)合材 料質(zhì)量百分比含量0.1~0.5%的四氟硼酸(1-甲基-3-辛基咪唑嗡),溫度100~120 °C,攪拌 10-40h,用去離子水反復(fù)洗至中性,烘干,得到正丁烯骨架異構(gòu)化催化劑。
[0009] 所述鈰鋯鋁復(fù)合氧化劑復(fù)合材料為市售產(chǎn)品,如上海華明高納稀土新材料有限公 司生產(chǎn)的產(chǎn)品;所述N-磺酸丙基吡啶對(duì)甲苯磺酸鹽,四氟硼酸(1-甲基-3-辛基咪唑嗡)為市 售產(chǎn)品,如中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所生產(chǎn)的產(chǎn)品,
[0010] 該產(chǎn)品具有以下有益效果:
[0011]本專利產(chǎn)品負(fù)載的N-磺酸丙基吡啶對(duì)甲苯磺酸鹽與四氟硼酸(1-甲基-3-辛基咪 唑嗡)為催化劑提供了適中酸性和弱酸性的活性位,因而催化劑在長(zhǎng)期操作后仍能保持較 高的活性。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下實(shí)例僅僅是進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明,并不是限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0013] 實(shí)施例1:
[0014] 將lOOKg鈰鋯鋁復(fù)合氧化劑復(fù)合材料放入500L反應(yīng)釜中,加入0.3Kg的N-磺酸丙基 吡啶對(duì)甲苯磺酸鹽,0.18%的四氟硼酸(1 -甲基-3-辛基咪唑嗡),溫度110°C,攪拌20h,用去 離子水反復(fù)洗至中性,烘干,得到正丁烯骨架異構(gòu)化催化劑,編號(hào)W-1.
[0015] 實(shí)施例2
[0016]將lOOKg鈰鋯鋁復(fù)合氧化劑復(fù)合材料放入500L反應(yīng)釜中,加入0. lKg的N-磺酸丙基 吡啶對(duì)甲苯磺酸鹽,0.1 %的四氟硼酸(1-甲基-3-辛基咪唑嗡),溫度100°C,攪拌40h,用去 離子水反復(fù)洗至中性,烘干,得到正丁烯骨架異構(gòu)化催化劑,編號(hào)W-2.
[0017] 實(shí)施例3
[0018]將lOOKg鈰鋯鋁復(fù)合氧化劑復(fù)合材料放入300L反應(yīng)釜中,加入0.5Kg的N-磺酸丙基 吡啶對(duì)甲苯磺酸鹽,0.5 %的四氟硼酸(1-甲基-3-辛基咪唑嗡),溫度120°C,攪拌10h,用去 離子水反復(fù)洗至中性,烘干,得到正丁烯骨架異構(gòu)化催化劑,編號(hào)W-3。
[0019] 對(duì)比例1
[0020] 不加入N-磺酸丙基吡啶對(duì)甲苯磺酸鹽,其它同實(shí)施例1,得到正丁烯骨架異構(gòu)化催 化劑,編號(hào)W-4。
[0021] 對(duì)比例2
[0022]不加入四氟硼酸(1-甲基-3-辛基咪唑嗡),其它同實(shí)施例1,得到正丁烯骨架異構(gòu) 化催化劑,編號(hào)W-5。
[0023] 對(duì)比例3
[0024] 不加入四氟硼酸(1-甲基-3-辛基咪唑嗡),N_磺酸丙基吡啶對(duì)甲苯磺酸鹽,其它同 實(shí)施例1,得到正丁烯骨架異構(gòu)化催化劑,編號(hào)W-6。
[0025]實(shí)施例4.催化劑用于正丁烯骨架異構(gòu)化反應(yīng)的評(píng)價(jià)
[0026] 評(píng)定實(shí)驗(yàn)10L反應(yīng)器分為四段,每段裝填實(shí)施例1-3以及對(duì)比例1-3中的鈰鋯鋁復(fù) 合氧化劑復(fù)合材料催化劑樣品1L,正丁烯原料從下而上穿越四段床層,從每段催化劑的床 層下部分四段進(jìn)入,在催化劑的作用下反應(yīng)生成異丁烯。反應(yīng)溫度400°C,正丁烯空速0.5/ h,反應(yīng)壓力為常壓,丁烯轉(zhuǎn)化率對(duì)比見(jiàn)表1,轉(zhuǎn)化率低于20 %即為失活。
[0027] 對(duì)比例
[0028]正丁烯骨架異構(gòu)化評(píng)定實(shí)驗(yàn)10L反應(yīng)器分為四段,每段裝填FER型鈰鋯鋁復(fù)合氧化 劑復(fù)合材料催化劑1L,正丁烯原料從下而上穿越四段床層,從每段催化劑的床層下部分四 段進(jìn)入,在催化劑的作用下反應(yīng)生成異丁烯。反應(yīng)溫度350°C,正丁烯空速0.5/h,反應(yīng)壓力 為0.1 MPa,正丁烯轉(zhuǎn)化率對(duì)比見(jiàn)表1。
[0029]表1:不同工藝做出的試驗(yàn)樣品的比較
[0030]
[0031] 可見(jiàn)本發(fā)明所得催化劑有較好的催化效果,并能有效的延長(zhǎng)催化劑的使用壽命, 催化劑在長(zhǎng)期操作后仍能保持較高的活性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種正丁烯骨架異構(gòu)化催化劑的制備,其特征為通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn): 將鈰鋯鋁復(fù)合氧化劑復(fù)合材料放入反應(yīng)釜中,加入占鈰鋯鋁復(fù)合氧化劑復(fù)合材料質(zhì)量 百分比含量0.1~0.5 %的N-磺酸丙基吡啶對(duì)甲苯磺酸鹽,占鈰鋯鋁復(fù)合氧化劑復(fù)合材料質(zhì) 量百分比含量0.1~0.5%的四氟硼酸(1-甲基-3-辛基咪唑嗡),溫度100~120 °C,攪拌10-40h,用去離子水反復(fù)洗至中性,烘干,得到正丁烯骨架異構(gòu)化催化劑。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種正丁烯骨架異構(gòu)化催化劑的制備,將鈰鋯鋁復(fù)合氧化劑復(fù)合材料放入反應(yīng)釜中,加入N?磺酸丙基吡啶對(duì)甲苯磺酸鹽,四氟硼酸(1?甲基?3?辛基咪唑嗡),反應(yīng)得到正丁烯骨架異構(gòu)化催化劑。
【IPC分類】B01J31/38
【公開(kāi)號(hào)】CN105709841
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610026958
【發(fā)明人】王琪宇, 馬駿
【申請(qǐng)人】張玲