[发明专利]一种Zn/无粘剂ZSM-11分子筛催化剂的制备方法

说明书

本发明提供了一种Zn/无粘剂ZSM‑11分子筛催化剂的制备方法，具体步骤如下：将合成的Na型无粘结剂ZSM‑11分子筛用0.5～1.0mol/L的硝酸铵溶液于70～90℃交换，干燥、焙烧，水蒸汽处理，制成H型分子筛。将得到的分子筛用水热沉积法负载金属锌，金属锌的负载量为0.5～10.0wt％，干燥后焙烧，制得所需催化剂。本发明的优点在于：与Zn负载于仅含氧化硅粘结剂ZSM‑11的分子筛催化剂相比，Zn负载于无粘结剂ZSM‑11分子筛催化剂上丁烷转化率和芳烃收率更高。

技术领域

本发明属于分子筛催化剂领域，具体涉及一种Zn/无粘结剂ZSM-11分子筛催化剂的制备方法。

背景技术

芳烃是生产石油化工产品最重要的基础原料之一，主要用于生产尼龙、聚氨酯、聚酯、醇酸树脂等合成材料和用作苯酐类增塑性原料，目前主要来源于催化重整油与裂解汽油副产。众所周知，石油属于不可再生资源，按照目前的消耗速度进行估算预计仅可继续开采几十年[G.A.Olah,Angew.Chem.Int.Ed.Engl.44(2005)2636]。随着石油资源的日益枯竭，芳烃的来源越来越受到严峻挑战。

解决这一难题的途径之一就是轻烃的芳构化，其中最具有代表性的是由BP与UOP公司联合开发的Cyclar工艺[J.R.Mowry,D.C.Martindale,A.H.P.Hall,Arab.J.Sci.Eng.10(1985)367]。该工艺以LPG(主要为轻质烷烃)为原料，催化剂为Ga改性的ZSM-5分子筛，其运转寿命可达2年，除此之外还有Alpha、M2-forming等工艺。

专利CN 200910187766公开了一种低碳烃芳构化方法，其特征在于低碳烃原料首先经过含HZSM-5分子筛芳构化催化剂的反应区，然后经过含有氢型丝光沸石芳构化催化剂的反应区。该发明通过使用不同种类的芳构化催化剂进行低碳烃芳构化，在不降低芳烃产率的前提下，可以明显提高反应产物中利用价值高的苯和二甲苯的含量，而降低利用价值低的甲苯的含量，提高低碳烃芳构化工艺的经济性。

专利CN 201010552819也提出了一种低碳烃芳构化的方法，主要解决现有技术中存在的低碳烃芳构化催化剂稳定性差的问题。该发明通过采用在反应温度为400～600℃，反应压力为0～1.0MPa，空速为0.01～10h^-1的条件下，使低碳烃原料接触芳构化催化剂，反应生成含苯、甲苯、二甲苯的芳烃产物，其中所用的催化剂以重量份数计包括以下组分：a)0.1～10份选自VIIIA、IIB和IIIB族中的一种或多种元素的氧化物；b)90～99.9份无粘结剂成型的ZSM-5分子筛，催化剂机械强度不低于3N/mm。该技术方案较好地解决了低碳烃芳构化催化剂稳定性差问题，可用于低碳烃类芳构化制备芳烃的工业生产中。

中国专利CN201010111821.4披露二甲醚连续芳构化与催化剂再生的方法及装置。这是一典型的过程专利，利用特定的催化剂在一定的反应器(固定床，移动床与流化床组合装置中进行连续的芳构化反应与催化剂再生。利用该装置及催化剂及方法，可处理纯二甲醚或含有二甲醚的混合原料，具有调节芳构化反应器内的催化剂的活性，达到连续高效转化二甲醚并高选择性生成芳烃的目的。