【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及正丁烷的制備，具體涉及一種由異丁烷制正丁烷的方法。
技術介紹
1、正丁烷是優質的乙烯裂解原料，還是氧化法制順酐的原料，增產正丁烷成為彌補乙烯裂解原料不足的重要選項。此外，由于生物可降解塑料主要以順酐為原料，從而帶動了順酐及其上游正丁烷需求量激增。在我國，正丁烷主要存在于催化裂化、加氫裂化等石油煉制過程副產的混合丁烷中，例如催化裂化副產丁烷中正丁烷含量通常為40％，其余為異丁烷。對于沒有烷基化裝置的化工型煉廠，異丁烷通常作為低附加值產品處理。因此，開發異丁烷正構化技術，增產市場急需的正丁烷，對于提高煉廠的經濟效益，助力煉油企業向化工轉型具有重要意義。
2、異丁烷正構化是酸催化的反應，現有技術公開的異丁烷正構化方法，采用的正構化催化劑的酸中心主要有兩類，一類是氯化物，另一類是so42-/zro2。cn104892339a公開了一種由異丁烷制備正丁烷的方法，將富含異丁烷的碳四烴送入正構化反應區，在催化劑作用下將異丁烷轉化為正丁烷，然后將反應產物送入加氫飽和區域進行加氫反應，將反應產物中的烯烴加氫飽和，將加氫后物流送入分離單元，分離為正丁烷產品、輕組分和異丁烷，將異丁烷循環返回正構化區域進行反應。該專利技術所述的正構化反應溫度為200～700℃、操作壓力為2-5mpa，氫氣總含量與進料中異丁烷的摩爾比為1-3：1，所用催化劑包含載體、活性組分和酸性組分，活性組分由一種或一種以上第viii過渡族元素組成，酸性組分為氯化物。cn110385142a公開了一種異丁烷正構化反應用催化劑及其制備方法。該催化劑以mcm-4
3、由此可見，現有技術中，當異丁烷正構化催化劑以氯化物為酸中心時，正構化反應溫度較高，脫氫副反應難以避免，反應產物中含有較多烯烴，需要加氫飽和單元將反應產物中的烯烴加氫飽和，工藝流程復雜，能耗高。當催化劑以so42-/zro2為酸中心時，雖然正構化反應溫度有所降低，但反應單程轉化率較低，正丁烷收率低，需要將產物中大量未轉化的異丁烷分離出來，分離能耗較高，且反應氫烴比較高，實際應用過程中，需要將氫氣從反應產物中分離，并利用循環氫壓縮機循環，進一步提高了能耗和操作費用。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了克服現有技術存在的異丁烷正構化反應中異丁烷轉化率低、正丁烷收率低、穩定性差的問題，提供一種由異丁烷制正丁烷的方法，該方法具有較高的異丁烷單程轉化率和正丁烷選擇性，正丁烷收率高，穩定性好。
2、為了實現上述目的，本專利技術一方面提供一種由異丁烷制正丁烷的方法，所述方法包括：在臨氫條件下，在正構化反應條件下，將異丁烷原料與催化劑接觸；
3、其中，所述催化劑包括活性基質，以及負載在所述活性基質上的活性金屬組分；
4、其中，所述活性基質包括酸性活性組分so42-/zro2、具有mfi結構的全硅分子篩以及氧化鋁；所述活性金屬組分選自貴金屬元素中的至少一種；
5、其中，所述催化劑中，強酸中心的密度為0.1-1μmol/m2。
6、優選地，所述異丁烷正構化反應條件包括：反應溫度為150-250℃，優選為180-230℃；壓力為1-4mpa，優選為1.5-3.5mpa；異丁烷原料的質量空速為0.5-10h-1，優選為1-5h-1，更優選為1.2-4h-1；氫/烴摩爾比為0.02-0.3，優選為0.03-0.2。
7、本專利技術提供的由異丁烷制正丁烷的方法使用全硅mfi結構分子篩改性的硫酸化氧化鋯作為活性基質，使得催化劑具有適宜的強酸中心的密度，進一步與貴金屬協同作作用，分別提供強酸中心和弱酸中心，該催化劑用于異丁烷正構化反應中，可在較低溫度、較低氫油比和較高空速的反應條件下，將異丁烷高效轉化為正丁烷。該方法條件緩和、環境友好，且具有較高的異丁烷單程轉化率和正丁烷選擇性，可利用異丁烷增產正丁烷，為乙烯裂解裝置和丁烷氧化法制順酐裝置提供優質原料，實現丁烷資源的增值利用。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種由異丁烷制正丁烷的方法，其特征在于，所述方法包括：在臨氫條件下，在正構化反應條件下，將異丁烷原料與催化劑接觸；
2.根據權利要求1所述的方法，其中，以所述催化劑的總質量為基準，所述活性基質的含量為99-99.95wt％，優選為99.5-99.9wt％；以元素計，所述活性金屬組分的含量為0.05-1wt％，優選為0.1-0.5wt％。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述活性金屬組分選自Pt和/或Pd。
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述催化劑中，強酸中心的密度為0.2-0.7μmol/m2；
5.根據權利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，所述活性基質包括鋯元素、硅元素、鋁元素和硫元素，分別以氧化鋯、氧化硅、氧化鋁和SO3計，以所述活性基質的總質量為基準，氧化鋯的含量為30-90wt％，氧化硅的含量為1-35wt％，氧化鋁的含量為5-50wt％，SO3的含量為1-10wt％；
6.根據權利要求1-5中任意一項所述的方法，其中，所述活性基質中，以ZrO2計的所述酸性活性組分的質量與以S
7.根據權利要求1-6中任意一項所述的方法，其中，所述異丁烷正構化反應條件包括：反應溫度為150-250℃，優選為180-230℃；壓力為1-4MPa，優選為1.5-3.5MPa；異丁烷原料的質量空速為0.5-10h-1，優選為1-5h-1，更優選為1.2-4h-1；氫/烴摩爾比為0.02-0.3，優選為0.03-0.2。
8.根據權利要求1-7中任意一項所述的方法，其中，所述異丁烷原料中包括異丁烷以及可選的雜質組分；
9.根據權利要求1-8中任意一項所述的方法，其中，所述方法還包括：先將異丁烷原料和氫氣進行預熱至異丁烷正構化反應溫度，然后再與催化劑接觸；
10.根據權利要求1-9中任意一項所述的方法，其中，所述方法還包括：將所述接觸的產物進行分離提純，分離得到的異丁烷用于提供至少部分所述異丁烷原料。
...【技術特征摘要】
1.一種由異丁烷制正丁烷的方法，其特征在于，所述方法包括：在臨氫條件下，在正構化反應條件下，將異丁烷原料與催化劑接觸；
2.根據權利要求1所述的方法，其中，以所述催化劑的總質量為基準，所述活性基質的含量為99-99.95wt％，優選為99.5-99.9wt％；以元素計，所述活性金屬組分的含量為0.05-1wt％，優選為0.1-0.5wt％。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述活性金屬組分選自pt和/或pd。
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述催化劑中，強酸中心的密度為0.2-0.7μmol/m2；
5.根據權利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，所述活性基質包括鋯元素、硅元素、鋁元素和硫元素，分別以氧化鋯、氧化硅、氧化鋁和so3計，以所述活性基質的總質量為基準，氧化鋯的含量為30-90wt％，氧化硅的含量為1-35wt％，氧化鋁的含量為5-50wt％，so3的含量為1-10wt％；
6.根據權利要求1-5中任意一項所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉洪全，于中偉，李金芝，鐘鑫鵬，王子健，王杰廣，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。