用于双功能催化加氢异构化的钴和/或铈掺杂的沸石的制作方法

本公开涉及轻质链烷烃的加氢异构化，更具体地，涉及用于进行轻质链烷烃加氢异构化的新型催化剂。

背景技术：

1、轻质直链链烷烃的加氢异构化是利用某些石油资源以提高汽油燃料产品的辛烷值的初级反应。为此目的，已经采用了沸石催化剂。然而，基于沸石的轻质链烷烃加氢异构化催化剂会发生被称为裂化的副反应。由于金属氧化物催化剂对轻质直链链烷烃的加氢异构化具有高活性和选择性，因此已经开发出用于这些反应的金属氧化物催化剂。然而，有毒物质如s、n、h2o和cl的存在会降低催化剂的活性。

技术实现思路

1、本文提供了烃原料加氢异构化的方法，所述方法包括使所述烃原料与氢气和催化剂接触以产生相对于所述烃原料具有增加的支链烃的烃产物。本发明的催化剂包含杂原子掺杂β沸石，所述杂原子掺杂β沸石包含作为骨架金属氧化物的三价阳离子、由铈和/或钴构成的骨架外物种，以及0.01重量％至1.5重量％的viii族或vib族金属，或其组合。

2、本文还提供了包含铈或钴作为骨架外物种的杂原子掺杂β沸石的合成方法。所述方法包括在铈和/或钴源的存在下使包含水、sio2和骨架金属氧化物的反应混合物(即，适用于合成β沸石，特别是含铝β沸石的反应混合物)结晶。所述反应混合物包含：所述反应混合物中结构导向剂阳离子q与sio2的摩尔比为0至4；所述反应混合物中sio2与骨架金属氧化物的摩尔比大于10；所述反应混合物中水与sio2的摩尔比大于0；所述反应混合物中碱金属m与sio2的摩尔比为0.1至1；并且所述反应混合物中sio2与al源的摩尔比大于5。在结晶发生前，将铈和/或钴加入反应混合物中，例如以铈盐和/或钴盐的形式。本发明的杂原子掺杂β沸石的合成方法包括煅烧杂原子掺杂β沸石的步骤，其中骨架杂原子在100℃至800℃的温度下在惰性、氧化和/或汽蒸条件下转化为骨架外物种。所述反应混合物还可以包含矿化剂和/或结构导向剂。

3、本公开所公开的方法和组合物及其有利应用和/或用途的这些和其它特征和属性将从下面的具体实施方式中变得清楚。

技术特征：

1.一种烃原料加氢异构化的方法，所述方法包括使所述烃原料与氢气和催化剂接触以产生相对于所述烃原料具有增加的支链烃的烃产物，其中所述催化剂包含杂原子掺杂β沸石，所述杂原子掺杂β沸石具有作为骨架金属氧化物的三价阳离子、由铈和/或钴构成的骨架外物种，以及0.01重量％至1.5重量％的viii族或vib族金属，或其组合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述杂原子掺杂β沸石包含的sio2与所述骨架/骨架外金属氧化物的摩尔比大于10。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述杂原子掺杂β沸石包含的sio2与al2o3的摩尔比大于8。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述杂原子掺杂β沸石包含的sio2与铈和/或钴金属氧化物(表示为ceox和coox)的摩尔比大于10。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述催化剂还包含金属氧化物粘合剂。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述viii族或vib族金属是pt。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述催化剂包含0.1重量％至1.5重量％pt。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述烃原料在一种或多种异构化条件下接触所述催化剂。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述一种或多种异构化条件包括100℃至450℃的温度，0psig至1000psig的压力，0.1hr-1至10hr-1的whsv，和/或约0.1至约100的氢气/烃摩尔比。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述杂原子掺杂β沸石对正庚烷转化具有选择性。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述烃原料包含正戊烷、正己烷和/或正庚烷。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述烃原料还包含环烷烃和/或一种或多种芳族化合物。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述杂原子掺杂β沸石选择性地将所述烃原料中的轻质链烷烃转化为c5、c6和c7。

14.根据权利要求13所述的方法，其中将c5和c6与c7分离。

15.一种包含铈或钴作为骨架外物种的杂原子掺杂β沸石的合成方法，所述方法包括使适用于合成β沸石，特别是含铝β沸石的反应混合物结晶，其中在结晶前将铈和钴中的至少一种加入所述反应混合物中，优选以铈盐和/或钴盐的形式，更优选以铈和/或钴硝酸盐、卤化物、乙酸盐和硫酸盐的形式。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述反应混合物包含水、sio2和骨架金属氧化物，其中所述反应混合物包含：

17.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述反应混合物还包含结构导向剂和/或矿化剂，优选地，其中所述反应混合物包含四乙铵(tea)离子作为结构导向剂。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，所述方法还包括在约100℃至约800℃的温度下，在惰性、氧化和/或汽蒸条件下煅烧所述杂原子掺杂β沸石的步骤。

19.一种组合物，所述组合物包含具有铈和/或钴骨架外物种和约0.01重量％至约1.5重量％pt的β沸石。

20.根据权利要求19所述的组合物，其中所述β沸石包含的sio2与铈和/或钴金属氧化物(表示为ceox和coox)的摩尔比大于10。

21.根据权利要求19或20所述的组合物，其中所述β沸石包含的sio2与al2o3的摩尔比大于8。

技术总结本文提供了烃原料加氢异构化的方法，所述方法包括使所述烃原料与氢气和催化剂接触以产生相对于所述烃原料具有增加的支链烃的烃产物。本发明的催化剂包含杂原子掺杂β沸石，所述杂原子掺杂β沸石具有作为骨架金属氧化物的三价阳离子、由铈和/或钴构成的骨架外物种，以及0.01重量％至1.5重量％的VIII族或VIB族金属，或其组合。技术研发人员：饭田刚之,吉哈德·M·达卡,班顿·M·卡库夫,艾伦·彼得斯受保护的技术使用者：埃克森美孚技术与工程公司技术研发日：技术公布日：2024/2/1