[發明專利]分子篩催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201711232744.6
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN109833905A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 楊淼;田鵬;劉中民;李冰;劉琳;桑石云
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J29/70
• 分類號: B01J29/70;B01J29/84;B01J29/85;C07C1/20;C07C11/06
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 潘欣欣

本申請公開了一種催化劑，所述催化劑含有分子篩，所述分子篩結構中具有至少一維8元環小孔通道，該8元環通道方向可擴散物質的直徑不小于分子篩結構中可容納物質直徑不超過所述催化劑用于甲醇和/或二甲醚制丙烯反應。本申請還公開了一種甲醇和/或二甲醚制丙烯方法，包括將甲醇和/或二甲醚與甲醇制丙烯催化劑接觸，得到丙烯，其中，所述催化劑為本申請提供的催化劑。

技術領域

本申請涉及一種分子篩催化劑及其制備方法和應用，屬于化工催化劑領域。

背景技術

丙烯是重要的化工原料，主要應用于生產聚丙烯(PP)、環氧丙烷(PO)、丙烯腈(AN)、丙烯酸(AA)等化工產品，終端應用涉及包裝、建筑、汽車、紡織、日化等諸多領域。目前，全球對于丙烯的需求量逐年上漲，受益于中國經濟的發展，中國丙烯消費量也快速增長。

目前，國內外丙烯的生產方法多以石油為原料，而我國的石油資源十分匱乏，石油儲量與產量無法滿足國民經濟快速發展的需求，供需矛盾凸現。由煤經甲醇/二甲醚催化制取低碳烯烴(MTO)以及丙烯(MTP)技術可利用豐富的煤和天然氣資源，是石油路線獲取烯烴的有利替代與補充，因此受到研究者的廣泛關注。

MTP技術的關鍵是高性能催化劑的研制。HZSM-5分子篩因其合適的孔徑大小及酸性質成為MTP催化劑的首選。20世紀90年代，德國Lurgi公司基于一種改性高硅鋁比ZSM-5分子篩開發出了一種具有高丙烯選擇性的MTP固定床工藝過程。該工藝追求丙烯的收率最大化，流程中將乙烯與C4+烴類與丙烯分離，循環到MTP反應系統中，從而實現原料甲醇轉化率大于99％，丙烯炭基收率高達71％。近年來，中石化和清華大學也相繼開發了S-MTO/MTP和FMTP技術工藝。

目前工業上使用的MTP催化劑均使用ZSM-5作為分子篩催化劑，此外，還有關于SAPO-34和SAPO-18分子篩用MTP反應的相關報道。基于這些催化劑得到的丙烯選擇性有限，提高丙烯單程選擇性是當前對MTP反應研究的最重要挑戰。

發明內容

根據本發明的一個方面提供一種催化劑，所述催化劑含有分子篩，所述分子篩結構中具有至少一維8元環小孔通道，該8元環通道方向可擴散物質的直徑不小于，分子篩結構中可容納物質直徑不超過；

所述催化劑用于甲醇和/或二甲醚制丙烯反應。

優選地，所述分子篩結構中含有一維、二維或三維的8元環孔道，通道方向可擴散物質的直徑不小于。

優選地，所述空間結構可容納物質直徑為。

優選地，所述分子篩的骨架類型選自AFN，DFT，PHI，SIV，THO，

APD，CAS，EDI，GIS和VNI中的至少一種。

優選地，所述分子篩選自磷酸硅鋁分子篩、硅鋁酸鹽分子篩、過渡金屬磷酸鋁分子篩中的至少一種。

優選地，所述催化劑含有過渡金屬磷酸鋁分子篩，制備方法包括：

向合成釜中加入過渡金屬原料、鋁源、磷源、模板劑和溶劑，晶化后得到所述過渡金屬磷酸鋁分子篩；

所述溶劑為水、有機胺或離子液體。

根據本發明的又一個方面，提供一種甲醇和/或二甲醚制丙烯方法，將甲醇和/或二甲醚與甲醇制丙烯催化劑接觸，得到丙烯；

所述甲醇制丙烯催化劑包括本申請中提供的所述催化劑。

優選地，所述甲醇制丙烯催化劑含有硅鋁酸鹽分子篩、磷酸硅鋁分子篩或過渡金屬磷酸鋁分子篩中的至少一種。；

所述將甲醇和/或二甲醚與甲醇制丙烯催化劑接觸的反應溫度為300℃～500℃。

優選地，所述方法中，原料的轉化率大于75％。