[發(fā)明專(zhuān)利]一種ZnO-Al2O3@ZSM-5核殼結(jié)構(gòu)催化劑的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810091679.8
• 申請(qǐng)日: 2018-01-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108339565A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉飛;曹建新;王冠超;王曉丹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J29/40
• 分類(lèi)號(hào): B01J29/40;C07C1/20;C07C11/02
• 代理公司: 貴陽(yáng)東圣專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)有限公司 52002
• 代理人: 袁慶云

本發(fā)明公開(kāi)了一種ZnO?Al₂O₃@ZSM?5核殼結(jié)構(gòu)催化劑的制備方法，包括：ZnO?Al₂O₃粉末的制備：按原料摩爾配比n(TEOS)：n(NaAlO₂)：n(TPAOH)：n(H₂O)=40?360：1：19：4015攪拌下，依次將NaAlO₂、TPAOH和TEOS加入到去離子水中，持續(xù)攪拌均勻，室溫下攪拌老化3h形成溶膠體系，按核殼質(zhì)量比ZnO?Al₂O₃:ZSM?5為1:4?4:1將ZnO?Al₂O₃粉末投入至該體系中繼續(xù)攪拌均勻，于均相反應(yīng)器170?190℃水熱反應(yīng)36?48 h，冷卻至室溫、離心、去離子水洗滌、無(wú)水乙醇洗滌、120℃干燥12h、500?600℃焙燒3h制得。本發(fā)明制得催化劑在CO₂加氫經(jīng)甲醇制低碳烯烴兩步法工藝中能同時(shí)提高二氧化碳轉(zhuǎn)化率和低碳烯烴選擇性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬化工技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)涉及一種ZnO-Al₂O₃@ZSM-5核殼結(jié)構(gòu)催化劑的制備方法。

背景技術(shù)

鋅鋁 (ZnO-Al₂O₃) 二組分催化劑是CO₂催化加氫合成甲醇工藝抗燒結(jié)穩(wěn)定性和抗硫能力較強(qiáng)、且效果較好的一類(lèi)金屬氧化物催化劑。ZSM-5分子篩是由SiO₄和AlO₄四面體單元交錯(cuò)排列成三維交叉孔道結(jié)構(gòu)的微孔硅鋁分子篩，因其具有豐富可調(diào)B酸性質(zhì)、較高比表面積及獨(dú)特微孔產(chǎn)物擇形功能等特點(diǎn)，被廣泛用于甲醇催化裂化制低碳烯烴工藝（MTO）。據(jù)此，將金屬氧化物和酸性分子篩進(jìn)行耦合制備雙功能核殼催化劑，并應(yīng)用到CO₂加氫經(jīng)甲醇制低碳烯烴工藝中，為CO₂加氫制低碳烯烴工藝新型結(jié)構(gòu)催化劑設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)開(kāi)辟了一條新的路徑。而現(xiàn)有復(fù)合催化劑活性組分為隨機(jī)分布，且結(jié)構(gòu)僅提供開(kāi)放式反應(yīng)環(huán)境，更為重要的是，以傳統(tǒng)納米銅粒子為活性組分的分布結(jié)構(gòu)抗燒結(jié)穩(wěn)定性極差，不能有效解決CO₂加氫經(jīng)甲醇制低碳烯烴兩步法工藝中CO₂加氫合成甲醇工藝和甲醇催化轉(zhuǎn)化制低碳烯烴工藝要求不同反應(yīng)生成和解離轉(zhuǎn)化環(huán)境條件的矛盾問(wèn)題，致使現(xiàn)有復(fù)合催化劑催化效果仍不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種在CO₂加氫經(jīng)甲醇制低碳烯烴兩步法工藝中能同時(shí)提高二氧化碳轉(zhuǎn)化率和低碳烯烴選擇性的ZnO-Al₂O₃@ZSM-5核殼結(jié)構(gòu)催化劑的制備方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明的一種ZnO-Al₂O₃@ZSM-5核殼結(jié)構(gòu)催化劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）ZnO-Al₂O₃的制備：按原料摩爾配比NH₄CO₃:Al(NO₃)₃·9H₂O: Zn(NO₃)₂·6H₂O=1.7:1.0:0.2，攪拌下，將1.0 mol·L^-1碳酸銨溶液以3ml/min的流速加至鋅鋁混合溶液中，70℃下持續(xù)攪拌老化2h，過(guò)濾、洗滌、110℃烘干4h，400℃焙燒4h，磨細(xì)制得200-400目的ZnO-Al₂O₃粉末。