[发明专利]一种由合成气制备低碳烯烃的复合催化剂及其制备方法和由合成气制备低碳烯烃的方法

权利要求书

1.一种由合成气制备低碳烯烃的复合催化剂，该复合催化剂包括活性组分和粘结剂，所述活性组分包括SAPO分子筛和多孔金属颗粒；以干基计并以复合催化剂的重量为基准，所述复合催化剂含有30-95重量％的多孔金属颗粒、5-70重量％的SAPO分子筛和大于0至50重量％的粘结剂；其中，所述多孔金属颗粒包括锌、铝和金属M，所述金属M包括选自第IB族元素、第IIB族 元素、第IVB族 元素、第VIB族 元素、第VIIB族 元素、第VIII族元素和铈中的至少一种；

以干基计并以所述活性组分的总重量为基准，所述活性组分含有15-80重量％的锌、5-20重量％的铝、1-15重量％的磷、0.1-5重量％的硅、10-50重量％的金属M和3-40重量％的氧。

2.根据权利要求1所述的复合催化剂，其中，所述金属M包括选自钴、铈、锆、铜、锰、锌、铬、钼和钌中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的复合催化剂，其中，所述SAPO分子筛为选自SAPO-34分子筛、SAPO-41分子筛和SAPO-11分子筛中的至少一种；所述粘结剂为选自铝溶胶、硅溶胶和氧化硅中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的复合催化剂，其中，所述复合催化剂为直径0.5-5mm的小球。

5.根据权利要求1所述的复合催化剂，其中，所述多孔金属颗粒和SAPO分子筛的重量比为1：(0.1-10)。

6.权利要求1-5中任意一项所述的复合催化剂的制备方法，该制备方法包括：

将锌、铝和金属M混合熔融，所得的混合熔融液进行骤冷处理，得到骤冷后的合金；

将骤冷后的合金依次采用碱液进行抽提脱铝，得到所述多孔金属颗粒；

将多孔金属颗粒与SAPO分子筛混合进行研磨至40微米以下，得到研磨产物；

将研磨产物与粘结剂混合后进行滚球成型、干燥处理和焙烧处理。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述骤冷处理包括：将所述混合熔融液喷射到600-1000转/分钟的通有冷却水的铜辊上，使所述混合熔融液以1000-1600℃/秒的冷却速度冷却并沿铜辊切线甩出，得到的鳞片状条带合金经粉碎至500微米以下，得到所述骤冷后的合金；

所述抽提脱铝的条件包括：温度为10-100℃，时间为5-600分钟，所述碱液中的碱为选自氢氧化钡、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种，碱液的浓度为2-40重量％，骤冷后的合金与碱液中碱的重量比为1：(1-10)。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述分子筛合成的步骤包括：将铝源、硅源、磷源、模板剂R1、模板剂R2和水混合后的分子筛合成液进行晶化处理；其中，所述分子筛合成液中Al₂O₃：SiO₂：P₂O₅：模板剂R1：模板剂R2：H₂O的摩尔比为1：(0.02-0.5)：(0.5-3)：(0.01-0.5)：(0.1-10)：(3-80)，所述硅源为选自硅胶、正硅酸乙酯和硅溶胶中的至少一种，所述铝源为选自氧化铝、铝溶胶和拟薄水铝石中的至少一种，所述模板剂R1为选自四乙基氢氧化铵和四丙基氢氧化铵中的至少一种，所述模板剂R2为选自三乙胺、二乙胺和吗啉中的至少一种，所述磷源为选自P₂O₅和磷酸中的至少一种；所述晶化处理的条件包括：温度为50-300℃，时间为10-300 小时。

9.一种由合成气制备低碳烯烃的方法，该由合成气制备低碳烯烃的方法包括：将权利要求1-5中任意一项所述的复合催化剂与合成气原料在移动床反应器中接触并进行费托合成反应。

10.根据权利要求9所述的由合成气制备低碳烯烃的方法，其中，所述费托合成反应的条件包括：反应温度160-500℃，反应压力0.5-15.0MPa，反应重时空速100-100000h^-1。

11.根据权利要求9所述的由合成气制备低碳烯烃的方法，其中，所述合成气原料中氢气和一氧化碳的摩尔比为(0.1-5)：1。