[发明专利]一种用于乙醇脱水制乙烯反应过程的催化剂

权利要求书

1. 本发明所涉及的催化剂本发明所涉及的催化剂由0.5-7wt％的一种或多种活性金属组分和/或5-30wt％的无定形硅铝胶与骨架硅铝比5-300的HZSM-5组成。催化剂由硅铝溶胶和/或含一种或多种金属盐的溶液与HZSM-5分子筛一起经加热回流处理和高温焙烧程序而制备，或是先由硅铝溶胶和HZSM-5分子筛一起经加热回流处理和高温焙烧程序制备成载体、再用含一种或多种金属盐的溶液对载体进行室温浸渍负载和高温焙烧而制备。

2. 根据权利要求1，催化剂中的活性金属组分的含量优选为1.0-3.0wt％，无定形硅铝胶的含量优选为15-25wt％，HZSM-5的骨架硅铝比优选为40-75。

3. 根据权利要求1，催化剂制备过程中所涉及的硅铝溶胶采用如下程序制备。将一种硅源溶于氢氧化钠溶液，经加热搅拌澄清后，加入一种铝源，在加热恒沸条件下回流1～8个小时，优选4小时，调节pH值＝6-9，优选pH＝6.5～7。所制备的硅铝溶胶的摩尔Si/Al比为3∶1～15∶1，优选6∶1～9∶1，含水量为60～80wt％。

4. 根据权利要求3，可供选择的硅源包括：硅溶胶、硅酸钠、白碳黑、或硅胶，优选硅溶胶；可供选择的铝源：氢氧化铝、烷氧基铝或任何一种含铝的可溶性盐，优选硫酸铝。

5. 根据权利要求1，催化剂制备过程中所涉及的金属盐可以是以下物质中的一种或其中的多种按任意比例的混合，包括IA、IIA、IIB、VIB、VIIB和VIIIB族和轻稀土元素的无机或有机酸盐，优选Ca、Fe、Zn、Mn、Zr和La的无机或有机酸盐。

6. 根据权利要求书1，3和5，催化剂制备过程中，金属盐溶液和或硅铝溶胶与HZSM-5分子筛按如下比例搅拌混合：活性金属组分/HZSM-5＝0.001～0.005mol/g，优选0.002～0.003mol/g；硅铝溶胶/HZSM-5＝0.5～1.5g/g，优选0.85～1.0g/g；含金属盐的溶液浓度为0.1～0.6mol/L，优选0.2～0.4mol/L。

7. 根据权利要求1，催化剂制备过程中所涉及的加热回流处理温度为60-100℃，优选100℃，时间2-8小时，优选4-6小时；室温下浸渍负载时间为2-24小时，优选10-12小时；高温焙烧温度为500-700℃温度，优选550-650℃，时间2-12小时，优选4-8小时。

8. 根据权利要求1-7，所制备的最好催化剂是ZSM-5(40)/SA和ZnZSM-5(40)/SA。

9. 根据权利要求1，所制备的催化剂用于乙醇脱水制乙烯反应的工艺条件为：采用固定床流动型反应器、以10-100％的乙醇为原料、不经过预先气化和不使用惰性稀释气、常压、空速0.1-10h^-1、反应温度200-290℃。最好的反应结果为乙醇转化率、气相乙烯选择性性及乙烯总收率均接近100％。