[发明专利]一种轻烃催化裂解制低碳烯烃催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种轻烃催化裂解制低碳烯烃催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）将P₂O₅前驱体与MFI结构分子筛均匀混合，经过干燥、焙烧获得改性MFI结构分子筛；

（b）将碱金属氧化物前驱体、Fe₂O₃前驱体与步骤（a）得到的改性MFI结构分子筛均匀混合，经过干燥、焙烧获得金属改性分子筛；

（c）将步骤（b）得到的金属改性分子筛与MnO₂前驱体、氧化铝或者氧化硅、高岭土均匀混合，获得催化剂喷雾成型浆液；

（d）将步骤（c）得到的混合浆液喷雾干燥，并进行焙烧获得催化剂微球；

（e）采用浸渍法将稀土金属氧化物前驱体负载于步骤（d）得到的催化剂微球，然后焙烧获得轻烃催化裂解制低碳烯烃催化剂；

所述轻烃催化裂解制低碳烯烃催化剂，按质量百分比包括以下组分：该催化剂按最终的重量含量计，包含1）20~65%的MFI结构分子筛；2）20~35%的高岭土；3）3~15%的P₂O₅；4）0.01~0.5%的碱金属氧化物；5）0.1~1.5%的Fe₂O₃；6）0.1~2%的MnO₂；7）10~36.5%的氧化铝或者氧化硅；8）0~1.5% 的稀土元素氧化物；

所述MFI结构分子筛的颗粒尺寸为100~600nm的Ti-HZSM-5分子筛，分子筛的Si/Al摩尔比为20~90，Ti/Si摩尔比为0.00~0.5。

2.根据权利要求1所述的一种轻烃催化裂解制低碳烯烃催化剂的制备方法，其特征在于，所述碱金属为K或者Na的一种或其混合物；所述稀土元素为Ce、La的一种或几种混合物。

3.根据权利要求1所述的一种轻烃催化裂解制低碳烯烃催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂的NH₃-TPD酸性测定结果中＜200℃的弱酸酸量占总酸量的比例为80~95%，催化剂的B酸酸量和L酸酸量之比为15-45。

4.根据权利要求1所述的一种轻烃催化裂解制低碳烯烃催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂的平均粒径分布为50~110um，耐磨损指数不高于3.5%，平均孔径不高于5nm。

5.基于权利要求1所述的一种轻烃催化裂解制低碳烯烃催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤a和步骤b的干燥条件为80~120℃，干燥时间为8~24h，焙烧温度为550~650℃，焙烧时间为4~12h。

6.根据权利要求1所述的一种轻烃催化裂解制低碳烯烃催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（c）的均匀混合条件为：混合温度40~95℃，搅拌时间8~12h。

7.根据权利要求1所述的一种轻烃催化裂解制低碳烯烃催化剂的制备方法，其特征在于，所述P₂O₅的前驱体为H₃PO₄、NH₄PO₃、NH₄H₂PO₄、(NH₄)₃PO₄的一种或两种混合物；

所述碱金属为K或者Na的一种或其混合物；所述稀土金属元素为Ce、La的一种或几种混合物；

所述Fe₂O₃的前驱体为Fe(NH₃)₂、FeCl₂、FeSO₄中的一种或者几种混合物，所述MnO₂的前驱体为Mn(NO₃)₂、MnCl₂和MnSO₄中的一种或者几种混合物。

8.根据权利要求1所述的一种轻烃催化裂解制低碳烯烃催化剂的制备方法，其特征在于，所述氧化铝的前驱体为铝溶胶或者胶溶拟薄水铝石，所述氧化硅的前驱体为酸性硅溶胶。