[發(fā)明專利]一種復(fù)合分子篩催化劑及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211611434.6
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN115770614A
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章芬;陳偉;胡銀;王玲玲;韓飛
• 申請（專利權(quán)）人: 江西省科學院應(yīng)用化學研究所
• 主分類號: B01J29/80
• 分類號: B01J29/80;B01J29/03;B01J27/24;C07C1/20;B01J29/48;B01J29/78
• 代理公司: 慈溪夏遠創(chuàng)科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33286
• 代理人: 金弘毅

本發(fā)明公開了一種復(fù)合分子篩催化劑及其應(yīng)用，涉及分子篩催化劑技術(shù)領(lǐng)域，是通過如下步驟的制備方法制成：步驟S1、Se/P/N共摻雜金屬氧化物的制備；步驟S2、分子篩復(fù)合；步驟S3、負載。本發(fā)明公開的復(fù)合分子篩催化劑活性、穩(wěn)定性、選擇性和抗中毒性高，制備工藝簡單，利于工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合分子篩催化劑及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

在工業(yè)上，分子篩被廣泛用作催化劑和催化劑載體。規(guī)整而均一的孔道結(jié)構(gòu)、與反應(yīng)物分子接近的孔道尺寸以及適宜的酸性是分子篩催化劑廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。然而，市面上的分子篩玲瑯滿目，不同種類的分子篩由于孔道結(jié)構(gòu)和物化性質(zhì)如表面酸強度和算量等差別，使得它們的催化效果不盡相同。同時，對于一些反應(yīng)，由于其中含有很復(fù)雜的組分，不是相同的分子參加反應(yīng)，所以對于具有均一結(jié)構(gòu)的分子篩就會出現(xiàn)一些適應(yīng)性的問題，對一種分子能夠很好匹配的催化材料，對于另外的組分可能不是很理想。正是在這種形勢下，復(fù)合分子篩催化劑應(yīng)運而生，它的出現(xiàn)引起了業(yè)內(nèi)高度關(guān)注，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于加氫、脫氫和重整等許多反應(yīng)過程中。

復(fù)合分子篩是指由兩種或多種分子篩形成的共結(jié)晶，或具有兩種或多種分子篩結(jié)構(gòu)特征的復(fù)合晶體，其往往具有不同于單一分子篩的性質(zhì)，在催化反應(yīng)過程中表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)和特殊的催化性能；產(chǎn)生了獨特的復(fù)合孔結(jié)構(gòu)，因此大大加快了反應(yīng)物和產(chǎn)物分子的擴散傳質(zhì)速率，從而有效提高了催化劑的使用效率。然而，市面上的復(fù)合分子篩催化劑活性、穩(wěn)定性、選擇性和抗中毒性能均有待進一步提高，除此之外，它們的制備過程通過復(fù)雜，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

為了解決上述問題，中國專利文獻CN110721736A公開了一種含銅分子篩-金屬氧化物復(fù)合型催化劑的制備方法，其首先采用溶膠凝膠過程制備出金屬氧化物的前驅(qū)體，然后借助浸漬過程將其按照特定比例與含銅分子篩復(fù)合，技術(shù)效果在于拓寬了催化劑還原氮氧化物的溫度窗口同時改善抗硫性能。與常規(guī)液相離子交換法制備銅型分子篩的技術(shù)方案相比，上述方法制備過程復(fù)雜，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

可見，如何提供一種活性、穩(wěn)定性、選擇性和抗中毒性高，制備工藝簡單，利于工業(yè)化生產(chǎn)的復(fù)合分子篩催化劑是業(yè)內(nèi)亟待解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種活性、穩(wěn)定性、選擇性和抗中毒性高，制備工藝簡單，利于工業(yè)化生產(chǎn)的復(fù)合分子篩催化劑及其應(yīng)用。

為達到以上目的，本發(fā)明提供一種復(fù)合分子篩催化劑，是通過如下步驟的制備方法制成：

步驟S1、Se/P/N共摻雜金屬氧化物的制備：將鈦源、錫源、鋇源、鉍源、鈧源、硒酸鈉、磷酸二氫銨、硅源、表面活性劑和醋酸鈉、水混合均勻后，轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱反應(yīng)釜中，在190～240℃下反應(yīng)12～22h，冷卻后經(jīng)洗滌、真空干燥處理，再依次進行晶化處理、煅燒處理，得到Se/P/N共摻雜金屬氧化物；

步驟S2、分子篩復(fù)合：將MCM-48分子篩、ZSM-8分子篩、SSZ-13分子篩、經(jīng)過步驟S1制成的Se/P/N共摻雜金屬氧化物、稀土金屬氧化物進行機械混合，加入擬薄水鋁，在擠條機上擠條成型，自然風干，在110-150℃下干燥至恒重，后于550-700℃下培燒5-8小時，得到復(fù)合分子篩粗品；

步驟S3、負載：將復(fù)合分子篩粗品加入到氮位-三甲氧基硅基丙基-氮,氮,氮位-三甲基氯化銨的水溶液中，在50-65℃下攪拌5-8小時，然后再向其中加入負載劑，繼續(xù)攪拌1-3小時，后旋蒸除去水，得到復(fù)合分子篩催化劑。

優(yōu)選的，步驟S1中所述鈦源、錫源、鋇源、鉍源、鈧源、硒酸鈉、磷酸二氫銨、硅源、表面活性劑、醋酸鈉、水的質(zhì)量比為(0.3～0.5):(0.08～0.12):(0.001～0.003):(0.001～0.003):0.01:0.001:0.002:1:(1～5):(0.9～2.2):(20～40)。

優(yōu)選的，所述鈦源為四氯化鈦；所述錫源為硫酸亞錫；所述鋇源為硝酸鋇；所述鉍源為氯化鉍；所述鈧源為硝酸鈧。