[发明专利]配制含氧化合物转化催化剂的制造方法、配制含氧化合物转化催化剂和制备烯烃产物的方法

说明书

本发明涉及含氧化合物转化催化剂的制造方法、配制含氧化合物转化催化剂和烯烃产物的制备方法。

由含氧化合物制备烯烃的方法在本领域中是已知的。通常，具有特别意义的是轻烯烃，尤其乙烯和/或丙烯的生产。该含氧化合物原料例如可以包括甲醇和/或二甲醚，并且有意义的途径包括它们由来源于例如天然气或经由煤炭气化得到的合成气生产。

例如，WO2007/135052公开一种方法，其中含有醇和/或醚的含氧化合物原料和烯烃共同原料在具有一维的10员环通道的沸石的存在下反应，从而制备烯烃反应混合物，且其中所获得的烯烃反应混合物的一部分作为烯烃共同原料再循环。用含有甲醇和/或二甲醚的原料以及包括C4和/或C5烯烃的烯烃共同原料，可以获得富含轻烯烃的烯烃产物。

在含氧化合物至烯烃反应中通常形成各种副产物如芳族烃和饱和烃类。在某些情况下，这导致产生了不经济的料流，对于某些副产物，催化剂可以被焦化和钝化。因此，优选将含氧化合物至烯烃反应的饱和物产生和芳烃产生减至最少。

US 4,579,994公开了处理纯ZSM-5沸石的方法，以便在其中尤其引入含磷化合物，用于甲醇至烯烃的转化反应。本公开教导了如此处理沸石，并且提到处理的沸石催化剂可以与载体如粘土、高岭土和氧化铝混合。这不是使用二氧化硅粘结剂制造具有良好抗磨性的喷雾干燥催化剂颗粒的有用方法。这种喷雾干燥颗粒通过将分子筛组分与尤其二氧化硅粘结剂混合来制备，并且在喷雾干燥之后需要离子交换来从催化剂中除去用于制备粘结剂的碱。因此，预先在沸石中引入的磷可以在该离子交换过程中完全或部分损失。类似方法公开在US6,797,851中。

对于其中形成最少副产物的改进且有效的含氧化合物至烯烃转化方法存在着需求。

根据本发明的第一个方面，提供了配制含氧化合物转化催化剂的制造方法，该方法包括将包含铝硅酸盐的第一分子筛与不同于第一分子筛且具有多维通道的第二分子筛和基质材料组合；以及，

在将分子筛与基质材料组合之后，用含磷化合物处理催化剂，优选地，其中所述含磷化合物不是II族金属磷酸盐。

在本发明的第二个方面，本发明提供了可通过根据本发明的第一个方面的方法获得的配制含氧化合物转化催化剂，包括：

包含铝硅酸盐的第一分子筛；

不同于第一分子筛的第二分子筛，该第二分子筛具有多维通道；

基质材料；

其中该催化剂包括按重量计比第二分子筛更多的第一分子筛；

和其中该配制含氧化合物转化催化剂包括磷或含磷化合物，优选地其中该含磷化合物不是II族金属磷酸盐。

该催化剂在其合成之后即在分子筛和基质的组合之后用含磷化合物处理。该处理典型地导致磷物质的沉积。该磷可以以总催化剂(配制催化剂)的0.05-10wt％，优选0.05-5wt％，更优选0.2-2.5wt％，尤其1-2wt％的量存在。该催化剂进行后处理，即在分子筛和基质组合之后进行磷处理，但还可能在组合之前进行至少一种分子筛的磷处理。在磷处理之前或之后，可以发生煅烧。

优选地，该含磷化合物包括磷物质例如PO₄^3-、P-(OCH₃)₃或P₂O₅，尤其PO₄^3-。优选地，该含磷化合物包括选自磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸二甲酯、偏磷酸和亚磷酸三甲基酯和磷酸中的化合物，尤其磷酸。

优选地，该含磷化合物不是II族金属磷酸盐。II族金属物质包括镁、钙、锶和钡；尤其钙。

该配制催化剂的外表面积正常地是1-500m²/g，优选地是40-200m²/g。这里使用的“外表面积”是指排除微孔的表面积的配制催化剂的总表面积。微孔在这里定义为宽度不超过2.0nm的孔隙。

表述‘分子筛’在说明书和权利要求书中用于含有小的规则孔隙和/或通道并在含氧化合物至烯烃转化中显示出催化活性的材料。在说明书和权利要求中提到分子筛时，其尤其可以是沸石。沸石被理解为铝硅酸盐分子筛，还称为铝硅酸盐。第一分子筛是铝硅酸盐且优选具有一维10员环通道。这些被理解为在一个方向上仅仅具有10员环通道的铝硅酸盐，该10员环通道不被其他8、10或12员环通道从另一个方向交叉。