[發(fā)明專利]一種二甲醚氧化脫氫制備甲苯的催化劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310675217.8
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN104707646A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳晉滬;王輝;王博;劉廣波;武景麗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: B01J29/46
• 分類號: B01J29/46;B01J29/85;B01J29/78;B01J29/80;B01J29/70;B01J29/14;C07C15/06;C07C1/20
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;李穎

1.一種二甲醚氧化脫氫制備甲苯的催化劑，其特征在于：催化劑是由分子篩、活性組分氧化物、助劑和粘合劑組成，各組分的重量百分組成為：分子篩組分占催化劑重量百分含量為34%-75%，粘合劑占催化劑重量百分含量為2%-30.1%，活性組分氧化物占催化劑重量百分含量為2%-50%，助劑占催化劑重量百分含量為0-5%；

所述，分子篩為SAPO-34、HY、ZSM-5、ZSM-22、MCM-22、HMOR或Hβ；

粘合劑為擬薄水鋁石；

活性組分氧化物為WO₃、MoO₃、Nb₂O₅、MnO₂、CoO、CuO、ZnO、Fe₂O₃、NiO、Cr₂O₃和V₂O₅中的一種或幾種的混合；

助劑為La、Ti、Dy或Cs。

2.按權(quán)利要求1所述的二甲醚氧化脫氫制備甲苯的催化劑，其特征在于：所述粘合劑為擬薄水鋁石，擬薄水鋁石按Al₂O₃計。

3.一種按權(quán)利要求1所述的二甲醚氧化脫氫制備甲苯的催化劑的制備方法，其特征在于：以分子篩為主體，引入金屬氧化物活性組分和助劑進(jìn)行改性，以擬薄水鋁石為粘結(jié)劑進(jìn)行成型。

4.按權(quán)利要求3所述的二甲醚氧化脫氫制備甲苯的催化劑的制備方法，其特征在于：將經(jīng)金屬氧化物活性組分和助劑改性處理的分子篩和粘合劑按照催化劑組成的比例混合，加入稀硝酸（濃度質(zhì)量3-5%），混合均勻后，在80-150℃下干燥8-12h，再將其在400-600℃焙燒4-8h，破碎至40-60目，即得到成型后的催化劑。

5.按權(quán)利要求4所述的二甲醚氧化脫氫制備甲苯的催化劑的制備方法，其特征在于：

所述以分子篩為主體，引入金屬氧化物活性組分和助劑進(jìn)行改性的方法是：

將含活性組分氧化物的可溶性無機(jī)鹽的一種或幾種溶于蒸餾水，加入含助劑的可溶性無機(jī)鹽配成溶液；將上述分子篩粉末浸入上述溶液中，靜置4-8h，然后在80-150℃下烘干8-12h，再將其在300-600℃焙燒4-10h，即得到金屬改性的分子篩；

或，在水熱合成上述分子篩中，加入上述含活性組分氧化物的可溶性無機(jī)鹽及含助劑的可溶性無機(jī)鹽，陳化24h，陳化后的混合物轉(zhuǎn)移到聚四氟內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，于170-—200℃動態(tài)晶化36—72h，將產(chǎn)物抽濾和洗滌，所得的白色濾餅在120—150℃下干燥12—36h，500—600℃焙燒4-8h，即得到金屬改性的分子篩。

6.按權(quán)利要求5所述的二甲醚氧化脫氫制備甲苯的催化劑的制備方法，其特征在于：所述含活性組分氧化物可溶性無機(jī)鹽為偏鎢酸銨、鎢酸銨、硝酸鉬、草酸鈮、硝酸錳、硝酸鈷、硝酸銅、硝酸鋅、硝酸鐵、硝酸鎳、硝酸鉻、偏釩酸銨、硝酸鋯；

含助劑的可溶性無機(jī)鹽為硝酸鑭、硝酸鏑、硫酸鈦、硝酸銫。

7.一種權(quán)利要求1所述的二甲醚選擇性氧化制備甲苯的催化劑的應(yīng)用，其特征在于：

所述催化劑應(yīng)用于二甲醚氧化脫氫制備甲苯。

8.按權(quán)利要求7所述的二甲醚氧化脫氫制備甲苯的催化劑的應(yīng)用，其特征在于：將催化劑裝入固定床管式反應(yīng)器中，在二甲醚和氧的摩爾比為（1-6）:（1-6）之間，反應(yīng)空速200-2000h^-1，反應(yīng)溫度170～420℃，反應(yīng)壓力為0.1-3Mpa，反應(yīng)時間為10分鐘-10小時的條件下進(jìn)行氧化反應(yīng)。

9.按權(quán)利要求8所述的二甲醚氧化脫氫制備甲苯的催化劑的應(yīng)用，其特征在于：所述的氧為分子氧或過氧化物。

10.按權(quán)利要求9所述的二甲醚氧化脫氫制備甲苯的催化劑的應(yīng)用，其特征在于：所述分子氧為氧氣，空氣或含有氧的惰性氣體；過氧化物為過氧化氫或過氧叔丁醇。