一種正丁烯骨架異構化催化劑的製備

2023-04-29 04:19:26

一種正丁烯骨架異構化催化劑的製備
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種異構化催化劑，特別是一種正丁烯骨架異構化催化劑的製備。 技術背景
[0002] 異構化反應需要較高酸催化活性中心，同時不可避免有裂解、齊聚等副反應發生， 副產物主要有異裂產物丙烯、戊烯，齊聚產物高碳數烯烴等，另外結焦導致催化劑失活，使 異丁烯收率逐步下降。骨架異構化催化劑一般有3類，即改性的氧化鋁、複合氧化物、分子篩 催化劑。性能最好的是鎂鹼沸石催化劑，其活性、選擇性高，反應溫度可以降低到300~400 °C，隨著反應溫度降低，副產物也減少，提高了選擇性，而且催化劑的穩定性也明顯優於其 他類型的催化劑，再生周期可以做到數百小時。
[0003] CN，104174433 A提供了一種正丁烯異構化催化劑，以具有多級孔道的SAP0-11/ SAP0-46複合分子篩為載體，以VIB族金屬為活性組分。本發明還提供了上述催化劑的製備 方法，其中包括通過在合成過程中控制原料的配比，以及採用適當的晶化方式和晶化溫度 來製備SAP0-11/SAP0-46複合分子篩，然後負載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。該製備方法簡便，成本低，適合工業化生產。
[0004] CN1147495A烯烴異構化中用作催化劑的矽質物，在300~750°C的溫度下，通蒸汽 進行預處理。通過正丁烯的異構化選擇性地製備異丁烯。
[0005] US4587375A公開了一種正丁烯異構化的方法，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] 以上專利技術均存在催化劑使用壽命較短，在催化劑表面上積累焦炭以後，催化 劑很快失活的缺點，鎂鹼沸石催化劑也只能使用幾百個小時，經常更換催化劑會影響生產 效率，提高生產成本，所以如何延長使用壽命已成為迫切需要解決的問題。

【發明內容】

[0007] 針對現有技術的不足，本發明提供了一種正丁烯骨架異構化催化劑的製備，通過 以下步驟實現：
[0008] 將鈰鋯鋁複合氧化劑複合材料放入反應釜中，加入佔鈰鋯鋁複合氧化劑複合材料 質量百分比含量0.1~0.5%的N-磺酸丙基吡啶對甲苯磺酸鹽，佔鈰鋯鋁複合氧化劑複合材 料質量百分比含量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，用去離子水反覆洗至中性，烘乾，得到正丁烯骨架異構化催化劑。
[0009] 所述鈰鋯鋁複合氧化劑複合材料為市售產品，如上海華明高納稀土新材料有限公 司生產的產品;所述N-磺酸丙基吡啶對甲苯磺酸鹽，四氟硼酸（1-甲基-3-辛基咪唑嗡)為市 售產品，如中國科學院蘭州化學物理研究所生產的產品，
[0010] 該產品具有以下有益效果：
[0011]本專利產品負載的N-磺酸丙基吡啶對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，因而催化劑在長期操作後仍能保持較 高的活性。
【具體實施方式】
[0012]以下實例僅僅是進一步說明本發明，並不是限制本發明保護的範圍。
[0013] 實施例1:
[0014] 將lOOKg鈰鋯鋁複合氧化劑複合材料放入500L反應釜中，加入0.3Kg的N-磺酸丙基 吡啶對甲苯磺酸鹽，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 離子水反覆洗至中性，烘乾，得到正丁烯骨架異構化催化劑，編號W-1.
[0015] 實施例2
[0016]將lOOKg鈰鋯鋁複合氧化劑複合材料放入500L反應釜中，加入0. lKg的N-磺酸丙基 吡啶對甲苯磺酸鹽，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 離子水反覆洗至中性，烘乾，得到正丁烯骨架異構化催化劑，編號W-2.
[0017] 實施例3
[0018]將lOOKg鈰鋯鋁複合氧化劑複合材料放入300L反應釜中，加入0.5Kg的N-磺酸丙基 吡啶對甲苯磺酸鹽，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 離子水反覆洗至中性，烘乾，得到正丁烯骨架異構化催化劑，編號W-3。
[0019] 對比例1
[0020] 不加入N-磺酸丙基吡啶對甲苯磺酸鹽，其它同實施例1，得到正丁烯骨架異構化催 化劑，編號W-4。
[0021] 對比例2
[0022]不加入四氟硼酸（1-甲基-3-辛基咪唑嗡），其它同實施例1，得到正丁烯骨架異構 化催化劑，編號W-5。
[0023] 對比例3
[0024] 不加入四氟硼酸（1-甲基-3-辛基咪唑嗡），N_磺酸丙基吡啶對甲苯磺酸鹽，其它同 實施例1，得到正丁烯骨架異構化催化劑，編號W-6。
[0025]實施例4.催化劑用於正丁烯骨架異構化反應的評價
[0026] 評定實驗10L反應器分為四段，每段裝填實施例1-3以及對比例1-3中的鈰鋯鋁復 合氧化劑複合材料催化劑樣品1L，正丁烯原料從下而上穿越四段床層，從每段催化劑的床 層下部分四段進入，在催化劑的作用下反應生成異丁烯。反應溫度400°C，正丁烯空速0.5/ h，反應壓力為常壓，丁烯轉化率對比見表1，轉化率低於20 %即為失活。
[0027] 對比例
[0028]正丁烯骨架異構化評定實驗10L反應器分為四段，每段裝填FER型鈰鋯鋁複合氧化 劑複合材料催化劑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 段進入，在催化劑的作用下反應生成異丁烯。反應溫度350°C，正丁烯空速0.5/h，反應壓力 為0.1 MPa，正丁烯轉化率對比見表1。
[0029]表1:不同工藝做出的試驗樣品的比較
[0030]

[0031] 可見本發明所得催化劑有較好的催化效果，並能有效的延長催化劑的使用壽命， 催化劑在長期操作後仍能保持較高的活性。
【主權項】
1. 一種正丁烯骨架異構化催化劑的製備，其特徵為通過以下步驟實現： 將鈰鋯鋁複合氧化劑複合材料放入反應釜中，加入佔鈰鋯鋁複合氧化劑複合材料質量 百分比含量0.1~0.5 %的N-磺酸丙基吡啶對甲苯磺酸鹽，佔鈰鋯鋁複合氧化劑複合材料質 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，用去離子水反覆洗至中性，烘乾，得到正丁烯骨架異構化催化劑。
【專利摘要】本發明提供了一種正丁烯骨架異構化催化劑的製備，將鈰鋯鋁複合氧化劑複合材料放入反應釜中，加入N?磺酸丙基吡啶對甲苯磺酸鹽，四氟硼酸(1?甲基?3?辛基咪唑嗡)，反應得到正丁烯骨架異構化催化劑。
【IPC分類】B01J31/38
【公開號】CN105709841
【申請號】CN201610026958
【發明人】王琪宇, 馬駿
【申請人】張玲