[發(fā)明專利]一種甲醇制烯烴催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810001606.5
• 申請(qǐng)日: 2018-01-02
• 公開（公告）號(hào): CN108160101B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮銳;武建軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J29/40
• 分類號(hào): B01J29/40;C01B39/40;C07C1/20;C07C11/06;C07C11/04;C07C11/08;C07C11/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國強(qiáng)

1.一種甲醇制烯烴催化劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一，將硅源、鋁源、結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑、堿、有機(jī)模板劑和去離子水混合攪拌，然后在水熱條件下進(jìn)行兩步晶化，制得含有模板劑的ZSM-5分子篩；其中，硅源為正硅酸四乙酯、硅酸、硅溶膠的一種或多種；鋁源為硝酸鋁、異丙醇鋁、鋁溶膠的一種或多種；結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑為四丙基氫氧化銨或四丙基溴化銨；堿為氫氧化鈉、偏鋁酸鈉、氫氧化鉀的一種或多種；有機(jī)模板劑為葡萄糖、蔗糖、淀粉的一種或多種；

步驟二，在水浴攪拌條件下，加入酸液對(duì)步驟一得的含有模板劑的ZSM-5分子篩進(jìn)行酸洗脫鋁處理；加入的酸液為無機(jī)酸或有機(jī)酸的一種或多種；其中，無機(jī)酸為無機(jī)酸如鹽酸、硫酸、硝酸的一種或多種，有機(jī)酸為檸檬酸、蘋果酸中的一種或多種；酸液中H⁺的濃度為1.0~10 mol/L；酸洗脫鋁處理的條件是：水浴溫度為50~100℃，反應(yīng)時(shí)間為2~48 h；

步驟三，將經(jīng)步驟二酸洗脫鋁的ZSM-5分子篩進(jìn)行過濾、干燥、焙燒、離子交換、再次過濾、干燥、再次焙燒，制得表面脫鋁且具有微介孔結(jié)構(gòu)的ZSM-5催化劑。

2.如權(quán)利要求1所述的甲醇制烯烴催化劑的制備方法，其特征在于：步驟一中，鋁源以Al₂O₃計(jì)，硅源以SiO₂計(jì)，結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑以TPA⁺計(jì)，各原料的摩爾比組成為：0.05-5.0 的Al₂O₃：50 的SiO₂：4-15的 OH^-：5-10 的TPA⁺：3000的 H₂O：10-20 的有機(jī)模板劑。

3.如權(quán)利要求1所述的甲醇制烯烴催化劑的制備方法，其特征在于：步驟一中，攪拌溫度為室溫~60℃，攪拌時(shí)間為6~30 h；在水熱條件下進(jìn)行兩步晶化的條件為：水熱晶化第一階段的溫度為80~140℃，水熱時(shí)間為6~48h；水熱晶化第二階段的溫度為120~200℃，晶化時(shí)間為6~96 h。

4.如權(quán)利要求1所述的甲醇制烯烴催化劑的制備方法，其特征在于：步驟三中，離子交換采用氯化銨、硝酸銨的一種或兩種，離子交換時(shí)的條件為：水浴溫度為50~100℃，時(shí)間為4~10 h。

5.如權(quán)利要求1所述的甲醇制烯烴催化劑的制備方法，其特征在于：步驟三中，干燥溫度為50~150℃，焙燒及再次焙燒的條件為：在450~700℃下焙燒2~10 h。

6.一種由權(quán)利要求1-5任一所述的方法制備而成的甲醇制烯烴催化劑。

7.權(quán)利要求6所述的催化劑在甲醇制烯烴中的應(yīng)用方法，其特征在于：采用甲醇為原料，在反應(yīng)溫度為400~500℃，甲醇進(jìn)料質(zhì)量空速為0.5~10 h^-1條件下，甲醇與催化劑接觸，生成低碳烯烴。