[发明专利]一种甲醇制芳烃联产烯烃催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种甲醇制芳烃并联产气态烯烃催化剂及其制备方法，所述催化剂添加比表面改良助剂，催化剂中有效成分：ZSM‑5分子筛以质量计为催化剂总量的40～95％，比表面改良助剂为催化剂总量的60～5％，采用质量为催化剂总重0.5～8％的田菁粉为粘结助剂(有机造孔剂)。催化剂制备方法为“浸渍法”。本发明不仅解决了分子筛催化剂成形因为添加拟薄水铝石导致催化剂比表面降低的问题，而且提高了分子筛催化剂的机械强度，制得的催化剂可以在常压至6.0MPa的压力范围使用。

技术领域

本发明涉及一种甲醇制芳烃联产烯烃催化剂及其制备方法，具体涉及一种以分子筛为原料，添加比表面改良剂并以田菁粉为粘结助剂进行成型，保持催化剂有较高的比表面并改善催化剂强度的甲醇制芳烃联产烯烃催化剂及其制备方法。

背景技术

我国能源结构的特点是富煤，少气，贫油，因此，煤化工在我国国民经济中占有重要地位。近年来，在传统煤化工制氢，合成氨和甲醇合成的基础上，新兴煤化工，如煤制油(费托合成)和甲醇制汽油、芳烃、烯烃(MTG、MTA和MTO)等路线不断涌现，对于替代石油产品具有重要的战略意义并具有巨大的经济效益。相比于合成气直接经费托路线制取油类产品，以甲醇为中间产物的甲醇制取烃类(如丙烯，propylene)以及芳烃(如对二甲苯，Para-Xylene)具有更高经济效益。在这些产品的生产过程中，因为分子筛类催化剂对与产物的选择性具有更大的优势(择形性)。酸性ZSM-5沸石分子筛催化剂(H-ZSM-5)由于其特有的连续均匀孔道体系和合理的孔径(孔径级别)，产物集中于C₂-C₉的烯烃和芳烃，且抗积碳性能好，是近年来实验室研究和行业开发的重点。

分子筛一般以粉末状供货，必须将分子筛成型才能用于工业生产。分子筛在未添加粘结剂的情况下无法制备出具有良好机械强度和水热稳定性的成型催化剂，易破碎为粉末。采用水和氧化铝(或铝酸盐)，如：拟薄水铝石，作为粘结剂与分子筛直接混合、焙烧的方法制备以分子筛为主要催化活性组分的催化剂，通常因其操作简单而被广泛使用。然而引入拟薄水铝石粘结剂后，虽然会带来酸性位的调变和部分产品选择性的提升，但是制成的分子筛催化剂的比表面相对减少，活性催化位点数量不可避免的下降。在现阶段的我国新型能源化工形式下，清洁高效生产成为下一阶段行业的重点发展方向，克服分子筛催化剂成型过程中以粘结剂的引入带来原始分子筛物化性能的下降，减少催化剂更换次数，对进一步提升生产效率具有重要的意义。

发明内容

为了克服分子筛催化剂成型过程中以粘结剂的引入带来原始分子筛物化性能的下降，减少催化剂更换次数，对进一步提升生产效率，本发明提供如下具体的技术方案。

一种甲醇制芳烃联产烯烃催化剂，以分子筛为原料，添加比表面改良剂和有机造孔剂成型制备载体，然后负载金属离子助剂制得。

进一步具体为，以ZSM-5分子筛为主体原料，ZSM-5分子筛以质量计为催化剂总量的40～95％，添加5～60％的比表面改性剂，采用质量为催化剂总重0.5～7.5％的有机造孔剂为有机粘结助剂制备载体。

所述比表面改良剂可以是γ-Al₂O₃、δ-Al₂O₃、θ-Al₂O₃、α-Al₂O₃中的一种或多种。

所述添加的比表面改良剂可以是比表面改性剂氧化铝前驱体(拟薄水铝石、三水铝石、氢氧化铝中的一种或多种)经过预处理制得。

所添加比表面改良剂拟薄水铝石、三水铝石、氢氧化铝经过焙烧的预处理方式，经过预处理后比表面改良剂的最终形式为氧化铝。

所添加比表面改良剂拟薄水铝石、三水铝石、氢氧化铝经过焙烧的预处理方式，其焙烧温度为400-800度。

所述造孔剂可以为田菁粉、柠檬酸或甲基丙烯酸甲酯。优选为田菁粉。