[发明专利]用于碳氧化物直接制芳烃的催化剂体系及其制法和应用

权利要求书

1.一种用于碳氧化物直接制芳烃的催化剂体系，其特征在于，所述催化剂体系包括硅铝分子筛和钼基催化剂；所述钼基催化剂包含硫化钼。

2.根据权利要求1所述催化剂体系，其特征在于，所述钼基催化剂分子通式为MoX_aS_b；其中，X为Fe、Co、Ni、La、Ce金属中的一种或多种；a的取值范围为0～1，b为满足各元素化合价所需的原子个数；

优选地，a的取值范围为0.1～0.9；更优选地，a的取值范围为0.3～0.9。

3.根据权利要求1所述催化剂体系，其特征在于，所述硅铝分子筛和钼基催化剂的重量比为(0.1～10)：1，优选为(0.25～4)：1，进一步优选为(0.25～3)：1。

4.根据权利要求1所述催化剂体系，其特征在于，所述硅铝分子筛包括ZSM-5、ZSM-11中至少一种；

进一步，所述硅铝分子筛包括ZSM-5和ZSM-11；ZSM-5和ZSM-11的重量比为(0.25～4)：1。

5.根据权利要求1所述催化剂体系，其特征在于，所述硅铝分子筛的Si/Al摩尔比为12～250，优选为12～80；

和/或，所述硅铝分子筛为改性分子筛，改性元素为Ag、Zn、Ga、Ni、Fe、Cu、La、Mo中的一种或多种，优选地，改性元素为Ag、Cu、La中的至少一种；

进一步，所述改性分子筛，以改性分子筛的重量计，含改性元素的质量含量为0.3％～10％。

6.一种权利要求1～5任一项所述催化剂体系的制备方法，所述方法包括如下步骤：将所述钼基催化剂和硅铝分子筛混合均匀，任选地压片成型，得到所述催化剂体系；

所述钼基催化剂优选水热合成法。

7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，所述水热合成法包括：将钼源、任选的X源、模板剂溶于水中，形成溶液；将所述溶液与硫源混合后无氧气氛下密封反应，液固分离，得到的固体产物为钼基催化剂；所述模板剂为聚乙二醇，优选PEG-200，PEG-300，PEG-400中至少一种。

8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，所述硫源为二甲基二硫醚、二硫化碳中至少一种；优选二甲基二硫醚；

和/或，硫源中的S与金属的原子比为5：1～10：1；

和/或，所述溶液中，钼盐的浓度为0.03～3mol/L；

和/或，所述模板剂的加入量与钼源中钼原子的质量比为0.05：1～0.3：1；

和/或，所述无氧气氛为氮气、惰性气体中的一种或多种；

和/或，所述密封反应的条件为：温度350～500℃，时间0.5～30小时。

9.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，所述混合为机械混合；混合时间为0.5～3小时；

和/或，所述压片成型的条件为：压片机设置压力为5～25MPa；

和/或，所述催化剂体系的颗粒目数为8～100目。

10.一种碳氧化物直接制芳烃的方法，其特征在于，包括：以碳氧化物及氢气为原料，原料与权利要求1～5任一项所述催化剂体系或者权利要求6～9任一项方法制备的催化剂体系接触反应得到含芳烃的物流。

11.根据权利要求10所述方法，其特征在于，所述碳氧化物为一氧化碳和/或二氧化碳。

12.根据权利要求10所述方法，其特征在于，所述原料中含有10％～50％的H₂，以体积计；

和/或，H₂和碳氧化物的摩尔比为0.25～1.0，优选为0.5～1.0；

和/或，反应温度300～500℃，反应压力0.5～10.0MPa，原料气的体积空速1000～20000h^-1。