[發明專利]一種復合載體催化劑及低碳鏈烯烴的制備方法

在審

• 申請號: 201711266368.2
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN108126741A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 史東軍;何杉;史雪君;黃偉;杜波;吳道洪
• 申請（專利權）人: 北京華福工程有限公司
• 主分類號: B01J29/85
• 分類號: B01J29/85;C07C5/05;C07C2/74;C07C11/04;C07C11/06;C07C11/08
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 張濤

本發明涉及一種復合載體催化劑及低碳鏈烯烴的制備方法，催化劑制備包括將初始凝膠混合物進行晶化處理，晶化處理過程中通入乙炔和氫氣的混合氣，并反復充氣、放氣后沖壓，進而得到具有SAPO?34分子篩載體的復合載體，將活性組分負載在復合載體上，得到復合載體催化劑。低碳鏈烯烴的制備包括利用氫氣對催化劑進行還原，將乙炔和氫氣混合后與催化劑進行反應，得到低碳鏈烯烴。本發明通過采用特殊的晶化處理方法，制得的復合載體催化劑具有雙活性中心，可實現加氫反應和聚合反應，可實現低碳鏈烯烴的一步制備；制備過程簡單、催化效率高、成本低；通過調整氫氣和乙炔氣的配比，可調節低碳鏈烯烴產品的分布，低碳鏈烯烴制備的選擇性高。

技術領域

本發明涉及催化劑及烯烴制備技術領域，并且更具體地，涉及到一種復合載體催化劑及低碳鏈烯烴的制備方法。

背景技術

低碳鏈烯烴通常是指碳原子數小于等于4的烯烴，如乙烯、丙烯及丁烯等。低碳鏈烯烴是石油化工生產最基本的原料，可以用于生產如聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈、環氧乙烷或者乙二醇之類的有機化合物。制取低碳鏈烯烴的方法主要有兩大類：一是石油路線；二是非石油路線。我國石油資源相對匱乏，煤炭和天然氣資源相對豐富，基于我們能源結構基礎，開展煤化工和天然氣化工技術開發符合我國的國情。目前低碳鏈烯烴可行的技術路線有甲醇制低碳鏈烯烴、二甲醚制低碳鏈烯烴、合成氣制低碳鏈烯烴和天然氣制低碳鏈烯烴。乙炔是煤化工和天然氣化工過程中的重要基礎原料，尤其是煤制電石，然后電石制乙炔技術較為成熟。開展乙炔為原料生產低碳鏈烯烴，可形成新的煤化工工藝路線。以乙炔和氫氣為原料，在催化劑作用下，通過乙炔加氫和乙炔聚合并加氫，可制備低碳鏈烯烴，其關鍵技術為催化劑。催化劑的活性和選擇性直接影響低碳鏈烯烴生產效率。而目前基于乙炔聚合加氫制備低碳鏈烯烴，尤其是制備乙烯和丁二烯相關研究較少。

現有技術中，采用硅膠負載鈀鉛雙金屬催化劑合成丁二烯，其反應產生的積炭容易造成催化劑的孔道堵塞，催化劑失活；且需要的還原溫度較高，約為400℃，且催化劑中含有鉛元素，后續處理較難。

基于此，現有技術仍待改進。

發明內容

本發明針對上述問題，目的在于提供一種復合載體催化劑及低碳鏈烯烴的制備方法。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一方面，本發明的實施例公開了一種復合載體催化劑的制備方法，其包括：

步驟1制備具有多級孔道的SAPO-34分子篩載體：

步驟11制備初始凝膠混合物；

步驟12將所述初始凝膠混合物進行晶化處理，在晶化處理過程中通入乙炔和氫氣的混合氣，并進行反復充氣、放氣后，沖壓至預定壓力，得到SAPO-34分子篩原粉；

步驟13將所述SAPO-34分子篩原粉焙燒后得到SAPO-34分子篩載體；

步驟2制備復合載體：

步驟21將α-Al₂O₃在KOH溶液中攪拌處理后過濾，將濾餅洗滌至中性后干燥，得到納米α-Al₂O₃；

步驟22將納米α-Al₂O₃與SAPO-34分子篩載體按比例混合均勻，得到復合載體；

步驟3將活性組分負載在所述復合載體上，得到復合載體催化劑。

進一步地，所述步驟11包括：

步驟111將鋁源和磷源的水溶液混合，室溫攪拌1～3小時，得到混合物溶液；

步驟112硅源、有機胺和氫氟酸溶液加入所述混合物溶液中，攪拌均勻，得到初始凝膠混合物；