[发明专利]轻汽油降烯烃-改质催化剂及其制备方法、轻汽油降烯烃-改质方法

说明书

本发明涉及一种轻汽油降烯烃‑改质催化剂的制备方法，采用水热合成法，该制备方法至少包括以下步骤：首先，将含硅源溶液与含铝源溶液混合形成混合溶液，其中，所述含硅源溶液的组成为：硅源、模板剂、镍源和水；所述含铝源溶液的组成为：硅源、铝源、模板剂、碱金属、镁源、镓源和水；混合溶液中，以相应的氧化物计，各组分的摩尔比为：硅源：模板剂：铝源：碱金属：镍源：镁源：镓源：水为1：0.5‑0.9：0.02‑0.1：0.1‑0.5：0‑0.03：0‑0.1：0.005‑0.015：12‑20；然后，所述混合溶液进行水热晶化、后处理、焙烧，得到含原位掺杂镓及含镍或/和镁的多级结构Beta分子筛催化剂。本发明还涉及一种轻汽油降烯烃‑改质催化剂，以及一种轻汽油降烯烃‑改质方法。

技术领域

本发明属于轻汽油降烯烃-改质领域，具体涉及一种轻汽油降烯烃-改质催化剂及其制备方法，以及一种轻汽油降烯烃-改质方法。

背景技术

Beta沸石是具有交叉十二元环通道结构的分子筛，具有很高的水热稳定性和亲油疏水性，本身就是一种良好的催化剂，常被用作固体酸催化剂广泛地应用于烃类聚合、烷基转移、芳烃的烷基化、烃类裂解等催化反应中。同时因为其具有高比表面积和优异的离子交换性能，所以它也是具有催化活性的金属离子或者金属化合物的优良载体。Beta沸石的硅铝比可调范围大，水热热稳定性和热稳定性高。与其他沸石材料相比，Beta沸石在石油化工领域中具有十分重要的应用前景。但传统Beta分子筛的孔道尺寸小，导致的扩散限制严重影响了它的催化应用，同时Beta用于烯烃芳构化反应多需要进行一种或多种金属改性，改性的方式涉及到操作周期的长短和成本的高低进而影响了工业化的应用。

解决传统Beta分子筛孔道较小，扩散限制的问题目前基本都是采用制备多级结构Beta的方法来解决，当前多级结构Beta分子筛的制备方法主要有后处理法、硬模板剂法、软模板剂法。

后处理法包括脱铝法和脱硅法，脱铝法通常采用高温水热处理以及酸处理使铝原子从沸石骨架中脱去从而生成介孔，与此类似脱硅法主要是采用碱处理脱除骨架中的硅原子从而获得介孔。硬模板剂法常采用碳材料作为模板，它们可以产生多种介孔结构。软模板机法的制备过程中发现界面处表面活性剂和无机物质之间的电荷密度的匹配是介孔材料成功组装的关键。脱硅脱铝的后处理方法在处理不同硅铝比沸石时其后处理的效果存在差异；硬模板方法能够得到高度有序的多级结构沸石，但该路线成本高并且周期长；软模板法得到的产物介孔高度可控，但是需要昂贵的结构导向剂且步骤较为繁琐，工业化困难。

此外，对于金属的引入方式而言，当前的引入方式主要分为水热负载、浸渍法、离子交换法和机械混合等。水热法就是在水热合成的过程中直接加入金属盐溶液，在后续的晶化过程中负载在催化剂上，经过焙烧后大部分转移到分子筛孔道表面。这种制备方法能够使金属氧化物均匀负载，且操作十分简便，负载金属不易流失。浸渍法就是分子筛浸渍在金属无机盐溶液中，吸附在分子筛孔道上的金属离子在焙烧后得到金属氧化物等活性组分，这种方法操作较为麻烦且制备时间较长。离子交换法就是将分子筛放到金属盐溶液中在一定温度、pH条件下发生金属离子与骨架铝原子的交换、取代作用。这种方法也比较麻烦且无法控制金属的负载量。机械混合法就是将金属盐与分子筛物理混合搅拌，这种方法虽然简单，但是其金属离子且难以进入孔道表面达到与孔道表面的酸性位的协同作用。

发明内容

针对以上现有技术的问题，本发明的目的是提供一种轻汽油降烯烃-改质催化剂的制备方法，采用液相水热合成法合成具有多级结构的含镁、镍、镓低硅铝比的Beta分子筛，并且该制备方法采用水热负载的方式，具有简便、绿色且操作周期短、成本低更有利于工业化等诸多优势。

为此，本发明提供一种轻汽油降烯烃-改质催化剂的制备方法，其特征在于，采用水热合成法，该制备方法至少包括以下步骤：