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专利摘要

本发明公开了一种金属单原子分散的烷烃异构化催化剂及其制备方法。所述催化剂包括金属活性位点组分与酸性位点组分，其中，所述金属位点组分为单原子分散在氧化物载体表面的活性金属，所述酸性位点组分为H型酸性沸石，所述活性金属在催化剂中的含量为0.001～0.015wt％。所述活性金属为Pt、Pd、Mo、Ce、Ni、Cu中的一种或多种。本发明的催化剂，采用具有丰富比表面积的氧化物载体分散活性金属，并能使贵金属达到单原子分散，贵金属利用率达100％，尤其能够显著降低贵金属的用量，贵金属负载量从0.5wt％大幅下降到0.001wt％～0.015wt％，显著降低催化剂成本。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202210081062.4
申请日期:
2022-01-24
专利申请人:
["中国科学院上海高等研究院","中国科学院上海硅酸盐研究所"]
分类号:
B01J29/85;C07C5/22;C07C9/00
发明/设计人:
杜燕燕，黄健，于瑞，谭阳春，李久盛，华子乐
权利要求: 1.一种金属单原子分散的烷烃异构化催化剂，其特征在于：所述催化剂包括金属活性位点组分与酸性位点组分，其中，所述金属位点组分为单原子分散在氧化物载体表面的活性金属，所述酸性位点组分为H型酸性沸石，所述活性金属在催化剂中的含量为0.001~0.015 wt%，所述活性金属为Pt或Pd，所述氧化物为SiO2、CeO2、TiO2、γ-Al2O3、α-Al2O3、ZrO2中的一种或多种，所述H型酸性沸石为ZSM-22或SAPO-11，所述ZSM-22的Si/Al摩尔比为5~100，所述SAPO-11的Si：P：Al摩尔比为(0.5~1.8)：(0.6~1)：1；所述的金属单原子分散的烷烃异构化催化剂的制备方法，该方法包括如下步骤：步骤1，将氧化物载体及H型酸性沸石分别在空气中350~650℃下预处理2~8小时，冷却至常温，备用；步骤2，配制浓度为 0.001~0.50M金属盐溶液，添加适量盐酸调节pH为0.5~4.0；步骤3，将步骤（2）配制的溶液加入步骤（1）处理过的氧化物载体中，在5~60℃搅拌0.5~2小时，静置2~12小时，经干燥、焙烧、冷却至常温，得到含有金属单原子分散的氧化物，干燥保存；步骤4，将步骤（1）处理好的H型酸性沸石与步骤（3）得到的含有金属单原子分散的氧化物按活性金属在催化剂中的含量为0.001~0.015 wt%进行混合，添加占总质量1~2wt%的石墨，混合均匀后，在10~35MPa的压力下打片成型，尺寸为直径为3~5mm，高3~5mm的柱状或片状。2.如权利要求1所述的金属单原子分散的烷烃异构化催化剂，其特征在于：所述催化剂还包括助催化剂，所述助催化剂为Mo、Ce、Ni、Cu中的一种或多种。3.如权利要求1所述的金属单原子分散的烷烃异构化催化剂，其特征在于：所述活性金属在催化剂中的含量为0.007~0.015wt%。4.如权利要求1所述的金属单原子分散的烷烃异构化催化剂，其特征在于：所述氧化物为TiO2 -SiO2复合氧化物、Al2O3-CeO2复合氧化物或γ-Al2O3。5.如权利要求4所述的金属单原子分散的烷烃异构化催化剂，其特征在于：所述复合氧化物Si/Ti摩尔比为10~100:1，比表面积>400m2/g，Al/Ce摩尔比为10~100:1，比表面积>100m2/g；所述γ-Al2O3的比表面积>120m2/g、孔容>0.55cm3/g、平均孔径为4~50nm。6.如权利要求1所述的金属单原子分散的烷烃异构化催化剂，其特征在于：所述催化剂还含有过渡金属作为助催化剂，其含量为0.0~1.2 wt%。7.权利要求1-6任一项所述的烷烃异构化催化剂在催化长链烷烃异构反应中的应用，其特征在于：所述烷烃异构化催化剂在氢气环境下进行还原反应，还原反应温度为350~660℃，空速为1000~6000h-1，还原反应时间4~24小时；异构化反应条件为：反应温度为280~380℃；正构烷烃液时空速为0.5~10h-1，氢气/烷烃摩尔比为2~50，压力0.5~5MPa。8.如权利要求7所述的应用，其特征在于：所述反应温度为320~350℃。