[发明专利]复合催化剂及其制备方法和应用、合成气一步法制芳烃的方法

权利要求书

1.一种复合催化剂，其特征在于，所述复合催化剂包含质量比为1-5：1的金属氧化物与分子筛，其中，所述金属氧化物的分子式为Mn_xZn_yCr_zAl_0.1zO₄，其中，0x1，0y1.6，1z2，(x+y)/z＝0.3-1.5，所述分子筛为HZSM-5分子筛。

2.根据权利要求1所述的复合催化剂，其中，所述复合催化剂包含质量比为1-3：1的金属氧化物与分子筛；

优选地，所述金属氧化物的分子式为Mn_xZn_yCr_zAl_0.1zO₄，其中，0x0.4，0.7y1.6，1z2，(x+y)/z＝0.5-1.2。

3.根据权利要求1或2所述的复合催化剂，其中，所述分子筛中，硅铝比为20-100：1，优选为30-80：1，其中，硅以SiO₂的摩尔计，铝以Al₂O₃的摩尔计；

优选地，所述分子筛中，b轴长度为20-600nm，优选为50-100nm；b轴方向厚度为100-500nm，优选为200-500nm；

优选地，所述分子筛的孔容为0.1-0.2cm³/g，优选为0.12-0.15cm³/g；

优选地，所述金属氧化物的晶粒粒径≤10nm，优选为5-10nm；比表面积≥180m²/g，优选为180-220m²/g。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的复合催化剂，其中，所述复合催化剂的颗粒粒径为20-40目。

5.一种复合催化剂的制备方法，其特征在于，将金属氧化物与分子筛以1-5：1的质量比进行物理混合，造粒，得到复合催化剂；

其中，所述金属氧化物的分子式为尖晶石结构的Mn_xZn_yCr_zAl_0.1zO₄，其中，0x1，0y1.6，1z2，(x+y)/z＝0.3-1.5；其中，所述分子筛为HZSM-5分子筛。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述金属氧化物由以下方法制得：

(1)在25-50℃，将铝盐溶液与第一沉淀剂进行共沉淀，得到第一混合物；

(2)将所述第一混合物升温至70-80℃，再加入含锰、锌和铬的混合盐溶液，然后加入第二沉淀剂进行共沉淀并调节pH值至7-8.5，得到第二混合物；

(3)将所述第二混合物依次进行老化、过滤、洗涤、干燥和焙烧，得到金属氧化物。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述第一沉淀剂和第二沉淀剂相同或不同，优选为相同；

优选地，所述第一沉淀剂和第二沉淀剂各自独立地选自碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氨水、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种，优选选自碳酸铵、碳酸氢铵和氨水中的至少一种。

8.根据权利要求5-7中任意一项所述的制备方法中，所述物理混合的时间为5-60min，优选为10-30min；

优选地，所述物理混合的方式选自球磨和/或机械研磨。

9.权利要求1-4中任意一项所述的复合催化剂和/或权利要求5-8中任意一项所述的制备方法制得的复合催化剂在合成气一步法制芳烃中的应用。

10.一种合成气一步法制芳烃的方法，其特征在于，在复合催化剂存在下，将含H₂和CO的合成气进行转化反应，得到芳烃；

其中，在所述转化反应之前，对所述复合催化剂进行氢化还原；

其中，所述复合催化剂选自权利要求1-4中任意一项所述的复合催化剂和/或权利要求5-8中任意一项所述的制备方法制得的复合催化剂。