[發明專利]一種芳構化催化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010030766.X
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111151292B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 樊衛斌;石德志;朱華青;董梅;王建國;吳志偉;焦衛勇;劉俊義;王東飛;栗進波;崔艷斌;張一波
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所;山西潞安礦業（集團）有限責任公司
• 主分類號: B01J29/40
• 分類號: B01J29/40;B01J35/10;C07C2/76;C07C15/04;C07C15/06;C07C15/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王術娜

1.一種芳構化催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將硅源加入到包括鋁源和導向劑的混合水溶液中，進行水熱反應，對水熱反應的固體產物進行焙燒，得到ZSM-5分子篩母體；

（2）將所述ZSM-5分子篩母體、水和導向劑混合，水熱處理后對所得固體產物進行焙燒；

（3）將所述步驟（2）焙燒所得產物進行堿處理，得到多級孔的ZSM-5分子篩；

（4）將所述多級孔的ZSM-5分子篩進行銨離子改性，焙燒后得到改性ZSM-5分子篩；

（5）將所述改性ZSM-5分子篩與鎵鹽溶液進行離子交換，焙燒后得到改性Ga/ZSM-5分子篩；

（6）將所述改性Ga/ZSM-5分子篩與無機氧化物前驅體混合，依次經過成型、干燥和焙燒，得到芳構化催化劑；所述無機氧化物前驅體為干膠粉、鋁溶膠、高嶺土和擬薄水鋁石中的一種或多種；

所述步驟（1）中水熱反應的溫度為120~200℃，時間為1~6天；所述步驟（2）中水熱處理的溫度為120~200℃，時間為1~4天；

所述步驟（3）中堿處理的溫度為30~100℃，采用的堿液為氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液、氫氧化鉀溶液、碳酸鉀溶液、碳酸氫鉀溶液、四丙基氫氧化銨溶液、四乙基氫氧化銨溶液和四甲基氫氧化銨溶液中的一種或多種；

所述芳構化催化劑包括無機氧化物和改性Ga/ZSM-5分子篩；所述改性Ga/ZSM-5分子篩包括改性ZSM-5分子篩和負載在所述改性ZSM-5分子篩孔道和/或表面的Ga，所述改性ZSM-5分子篩具有微孔、介孔和大孔的多級孔結構。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中硅源和鋁源的摩爾比為20:1以上，水和硅源的摩爾比為10~100:1，硅源與導向劑的摩爾比為1:0.02~0.6；所述硅源與鋁源的摩爾比以氧化硅和氧化鋁的物質的量計，水與硅源的摩爾比以水與氧化硅的物質的量計，硅源與導向劑的摩爾比以氧化硅與導向劑的物質的量計。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中焙燒的溫度為450~600℃，時間為2~15h；所述步驟（2）中焙燒的溫度為450~600℃，時間為1~24h。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述改性Ga/ZSM-5分子篩中Ga的負載量為0.1~5wt.%。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述改性Ga/ZSM-5分子篩的質量為芳構化催化劑質量的30~85%。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述芳構化催化劑的表面積為250~550 m²/g。

7.權利要求1~6任一項所述制備方法制備得到的芳構化催化劑在催化低碳烷烴芳構化反應中的應用。