[發明專利]一種甲烷轉化催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201610991016.2
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN108067265B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 李杰;張信偉;尹澤群;劉全杰;倪向前
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院;中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: B01J27/053
• 分類號: B01J27/053;B01J23/06;C07C17/154;C07C19/075
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1.一種甲烷轉化催化劑的制備方法，其特征在于：包括如下內容：將硫酸鋯固體酸、2-甲基咪唑和氫氧化鋁漿液混合，得到含硫酸鋯固體酸和2-甲基咪唑的氫氧化鋁漿液，然后用含硫酸鋯固體酸和2-甲基咪唑的氫氧化鋁漿液噴浸負載鋅的氧化鋁，經干燥、焙燒后制得甲烷轉化催化劑。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述硫酸鋯固體酸采用市售商品或者按照現有技術進行制備。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：負載鋅的氧化鋁的制備采用將含鋅化合物浸漬負載在成型氧化鋁或者將含鋅化合物同氧化鋁粉體混捏成型，然后經干燥、焙燒制得負載鋅的氧化鋁。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：所述含鋅化合物為硝酸鋅、硫酸鋅、溴化鋅、氯化鋅中的一種或幾種。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：所述干燥時間為1-5h，干燥溫度為90-150℃；所述焙燒時間為3-8h，溫度為300-700℃。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：含硫酸鋯固體酸和2-甲基咪唑的氫氧化鋁漿液中2-甲基咪唑的重量含量為1-10%。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：用含硫酸鋯固體酸和2-甲基咪唑的氫氧化鋁漿液噴浸負載鋅的氧化鋁之前，采用水蒸氣體積含量為1%-15%的水蒸氣氮氣混合氣對負載鋅的氧化鋁進行處理，處理溫度為150-300℃，處理時間為5-30min。

8.一種采用權利要求1至7任一方法制備的催化劑，其特征在于：所述催化劑具有殼核結構，所述催化劑的核為負載鋅的氧化鋁，殼為含硫酸鋯固體酸的氧化鋁，其中，負載鋅的氧化鋁與含硫酸鋯固體酸的氧化鋁的重量比為10:1-2:1；以含硫酸鋯固體酸的氧化鋁的重量為基準，硫酸鋯固體酸重量含量為5wt%-15wt%，以負載鋅的氧化鋁重量為基準，鋅以氧化物計的含量為5wt%-30wt%。

9.根據權利要求8所述的催化劑，其特征在于：負載鋅的氧化鋁與含硫酸鋯固體酸的氧化鋁的重量比為8:1-5:1；以含硫酸鋯固體酸的氧化鋁的重量為基準，硫酸鋯固體酸重量含量為8wt%-10wt%，以負載鋅的氧化鋁重量為基準，鋅以氧化物計的含量為10 wt%-25wt%。

10.根據權利要求8所述的催化劑，其特征在于：所述殼的厚度為5μm-200μm。

11.根據權利要求8所述的催化劑，其特征在于：所述負載鋅的氧化鋁為球形或條形；負載鋅的氧化鋁當量直徑為1mm-5mm。

12.權利要求8所述的催化劑在甲烷轉化中的應用，其特征在于：采用固定床工藝，以甲烷、氧氣、氫鹵酸為反應物或者以甲烷、氧氣、氫鹵酸水溶液為反應物在催化劑的作用下進行甲烷鹵氧化轉化，反應溫度為250-600℃，甲烷、氫鹵酸、氧氣的進料體積比為(3-5):(1-3):1，甲烷的流量為10-50ml/min。