[發(fā)明專利]一種含金屬磷酸硅鋁分子篩的催化劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910177438.6
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN102029183A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許嚇清;李黎聲;張鳳美;王衛(wèi)東;秦鳳明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號: B01J29/85
• 分類號: B01J29/85;C07C1/20;C07C1/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種含金屬磷酸硅鋁分子篩的催化劑，特別是關(guān)于一種用于含氧有機化合物轉(zhuǎn)化過程的催化劑。

背景技術(shù)

磷酸鋁分子篩是美國UCC公司在二十世紀八十年代初發(fā)明的新一代分子篩(USP4310440)，該類分子篩的特點是其骨架由磷氧四面體和鋁氧四面體交替連接而成，由于分子篩骨架呈電中性，因此沒有陽離子交換性能和催化反應(yīng)性能。磷酸鋁分子篩是一系列分子篩，分別具有獨特的XRD特征譜圖和數(shù)據(jù)，其中既有與已有的硅酸鋁分子篩具有相同晶體結(jié)構(gòu)的分子篩，也有已有的硅酸鋁分子篩中沒有的新型結(jié)構(gòu)的分子篩。

在磷酸鋁分子篩骨架中引入硅，則成為磷酸硅鋁分子篩，即SAPO系列分子篩(美國UCC公司，USP4440871)，其分子篩骨架由磷氧四面體、鋁氧四面體和硅氧四面體構(gòu)成，由于骨架帶負電荷，骨架外有平衡陽離子存在，因此具有陽離子交換性能，當骨架外陽離子為H⁺時，分子篩具有酸性中心，因此具有酸性催化反應(yīng)性能。磷酸硅鋁分子篩作為催化劑的活性組元已經(jīng)廣泛用于煉油和石油化工等領(lǐng)域中，如催化裂化、加氫裂化、異構(gòu)化、芳烴烷基化、含氧有機化合物的轉(zhuǎn)化等。

磷酸鋁分子篩和磷酸硅鋁分子篩由于其廣泛的用途和潛在的應(yīng)用領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展，新結(jié)構(gòu)的分子篩及其合成方法不斷涌現(xiàn)。

CN?1485272A公開的一種具有新型結(jié)構(gòu)的磷酸硅鋁分子篩(SRM-2)，其焙燒脫除模板劑前的XRD數(shù)據(jù)至少含有如表1所示的衍射峰：焙燒脫除模板劑后的X-射線衍射數(shù)據(jù)至少含有表2所示的衍射峰。該分子篩焙燒脫除模板劑前的摩爾組成用氧化物形式的無水化學(xué)式表示為Al₂O₃:yP₂O₅:zSiO₂，其中y的值為0.01～1.5，z的值為0.05～50；該分子篩焙燒脫除模板劑前的摩爾組成用氧化物形式的無水化學(xué)式表示時為xR:Al₂O₃:yP₂O₅:zSiO₂，

表1

*W?0～20％，M?20～60％，S?60～80％，VS?80～100％。

表2

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的提供一種有別于現(xiàn)有技術(shù)的、含有金屬磷酸硅鋁分子篩的催化劑，該催化劑應(yīng)用于含氧化合物的催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程中時，具有突出的催化性能。

因此，本發(fā)明提供的催化劑，含有5-100％的金屬磷酸硅鋁分子篩和0-95％的粘結(jié)劑，其中所說的金屬磷酸硅鋁分子篩，其特征在于焙燒脫除模板劑前的X-射線衍射數(shù)據(jù)至少含有表3所示的衍射峰，焙燒脫除模板劑后的X-射線衍射數(shù)據(jù)至少含有表4的衍射峰；摩爾組成用氧化物形式的無水化學(xué)式表示為Al₂O₃:yP₂O₅:zSiO₂:nMO，M為IIA族金屬元素，其中y的值為0.01～1.5，z的值為0.01～30，n的值為0.001～1.0，表中W、M、S、VS表示相對于最強衍射峰的相對強度，W為0～20％，M為20～60％，S為60～80％，VS為80～100％。

表3

表4

本發(fā)明提供的催化劑中，所說金屬磷酸硅鋁分子篩(簡記為SRM-6)，其特征在于焙燒脫除模板劑前的X-射線衍射數(shù)據(jù)至少含有表3所示的衍射峰，焙燒脫除模板劑后的X-射線衍射數(shù)據(jù)至少含有表4的衍射峰；焙燒脫除模板劑前其摩爾組成用氧化物形式的無水化學(xué)式表示為xR:Al₂O₃:yP₂O₅:zSiO₂:nMO，其中R為存在于分子篩晶體孔道內(nèi)的模板劑，x的值為0.01～8.0，優(yōu)選0.02～7.0，更優(yōu)選0.05～6.0；y的值優(yōu)選0.10～1.4，更優(yōu)選0.15～1.2；z的值優(yōu)選0.02～20，更優(yōu)選0.05～10；n的值優(yōu)選0.002～0.8，更優(yōu)選0.003～0.6。

本發(fā)明提供的催化劑，由于以SRM-6分子篩為活性組分，當用于甲醇制低碳烯烴反應(yīng)過程時，與以SRM-2分子篩為活性組分的催化劑比較，具有更高的低碳烯烴選擇性；當應(yīng)用于乙醇脫水制乙烯反應(yīng)過程時，與以SAPO-34分子篩為活性組分的催化劑相比，具有更高的選擇性。