[发明专利]一种杂多酸铵盐催化剂及其制法

权利要求书

1.一种杂多酸铵盐催化剂，包括活性组分、助剂及载体，活性组分为杂多酸铵盐见式（1），助剂为氧化硼，载体为无定形硅铝包覆的分子筛，所述的分子筛为ZSM-5、4A、5A中的一种或多种；无定形硅铝的重量占分子筛重量的15%~45%；以催化剂的重量为基准，杂多酸铵盐的含量为8%~35%，助剂以氧化物计的含量为3%~7%，载体的含量为58%~89%；

H_m(NH₄)_nYX₁₂O₄₀（1）

其中X代表W或Mo，Y代表Si或P；当Y代表Si时，m+n=4，n取值为0.1~1.0；当Y代表P时，m+n=3，n取值为0.1~1.0。

2.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于所述的分子筛为ZSM-5。

3.按照权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于所述分子筛为氢型分子筛，其性质如下：SiO₂/Al₂O₃摩尔比为25~300。

4.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于所述无定形硅铝的重量占分子筛重量的20%~40%。

5.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于所述的无定形硅铝中氧化硅含量为15%~50%。

6.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于：以催化剂的重量为基准，杂多酸铵盐的含量为18%~30%，助剂以氧化物计的含量为3%~7%，载体的含量为63%~79%。

7.权利要求1~6任一所述催化剂的制备方法，包括：

（1）制备分子筛载体；

（2）制备无定形硅铝包覆的分子筛载体；

（3）将步骤（2）得到的载体加入到有机酸水溶液中，在60℃~90℃下搅拌至溶液蒸干；

（4）将步骤（3）得到的物料加入到含铵的碱性溶液中，经过滤，在50℃~90℃下干燥，或者将步骤（3）得到的物料在50℃~90℃下吸附氨气；

（5）将助剂前驱体和杂多酸的混合水溶液加入到步骤（4）得到的物料中，在60℃~90℃下搅拌至溶液蒸干；

（6）将步骤（5）得到的固体在90℃~120℃干燥3h~12h，然后在300℃~550℃焙烧2h~6h，即得催化剂。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于步骤（1）中，所述的分子筛载体是由干粉经成型、干燥和焙烧而得；所述的焙烧条件：焙烧温度为400℃~700℃，焙烧时间为2h~6h。

9.按照权利要求7所述的方法，其特征在于步骤（2）中，所述的无定形硅铝包覆的分子筛载体采用滚动成球法制备，方法如下：将步骤（1）中制备的分子筛载体放入滚球机中，在滚动过程中均匀地撒入无定形硅铝干粉和喷入粘结剂，使载体不断长大，成球完毕后的载体在20℃~50℃下干燥3h~24h，然后在400℃~700℃焙烧2h~6h。

10.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的粘结剂为质量浓度为5%~10%的稀酸溶液，选自乙酸、硝酸中的一种或多种。

11.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（3）中，所述有机酸为柠檬酸、酒石酸、苹果酸中的一种或多种；所述的有机酸与载体的质量比为0.1~0.4。

12.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（4）中，所述的含铵的碱性溶液为氨水、碳酸铵溶液、碳酸氢铵溶液中的一种或多种。

13.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（4）中，所述的氨气采用纯氨气，或者采用含氨气的混合气，混合气体中除氨气外，其它为惰性气体。

14.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（5）中，助剂前驱体为硼酸；所述的杂多酸为磷钨酸、硅钨酸、磷钼酸中的一种或多种。

15.一种乙醇脱水制备乙烯的方法，其特征在于采用权利要求1~6任一所述的催化剂。

16.按照权利要求15所述的方法，其特征在于：乙醇脱水制备乙烯的反应条件如下：乙醇水溶液浓度为5wt%~40wt%，质量空速0.5h^-1~15.0h^-1，反应温度160℃~400℃。