[发明专利]用于甲醇耦合碳四烃转化制芳烃的催化剂及其应用

摘要

本发明公开了一种用于甲醇耦合碳四烃转化制芳烃的催化剂及应用，该催化剂的质量百分比组成为：介孔HZSM-5分子筛80％～98％、改性组分2％～20％，所述改性组分选自K、Rb、Ti、Ni、Ga、Zr、Bi、Eu、Tb中至少两种；该催化剂的晶粒大小为10～60nm、比表面积为300～600m²/g、孔容为0.2～1.3cm³/g、介孔占总孔容的50％～80％、L酸与B酸的摩尔比为0.6～8:1。本发明催化剂比表面积大，改性组分负载均匀并且不易堵塞孔道，用于甲醇耦合碳四烃能高选择性地生产芳烃，且轻质芳烃的产率提高，催化剂积碳速率显著降低，稳定性好。

主权项

一种用于甲醇耦合碳四烃转化制芳烃的催化剂，其特征在于该催化剂的质量百分比组成为：介孔HZSM‑5分子筛80％～98％、改性组分2％～20％，所述改性组分选自K、Rb、Ti、Ni、Ga、Zr、Bi、Eu、Tb中至少两种；该催化剂的晶粒大小为10～60nm、比表面积为300～600m²/g、孔容为0.2～1.3cm³/g、介孔占总孔容的50％～80％、L酸与B酸的摩尔比为0.6～8:1；该催化剂由下述方法制备而成：(1)制备晶种悬浮液将硅源、模板剂、去离子水混合均匀，混合物中以摩尔计SiO₂:模板剂:H₂O＝1:(0.2～0.7):(8～20)，将混合物于常温下搅拌10～30小时，然后在60～100℃下水热反应40～80小时，得到晶种悬浮液；(2)制备介孔HZSM‑5分子筛将硅源、铝源、杂环化合物、去离子水按摩尔比SiO₂:Al₂O₃:杂环化合物:H₂O＝1:(0.003～0.05):(0.002～0.02):(10～30)加入步骤(1)的晶种悬浮液中，用氨水调节pH值至9～11，常温搅拌2～10小时，然后在130～180℃下水热反应20～50小时，所得产物经过滤、洗涤、干燥后，450～600℃焙烧2～8小时，得到介孔HZSM‑5分子筛；上述的杂环化合物选自吡啶、咪唑、嘧啶中的至少一种；(3)用燃烧法负载改性组分按照催化剂的质量百分比组成，将改性组分的硝酸盐和燃烧剂溶解于溶剂中，再加入介孔HZSM‑5分子筛，其中改性组分的硝酸盐与燃烧剂的摩尔比为1:5～10，将所得混合物在50～100℃下不断搅拌蒸干溶剂，然后置于马弗炉中升温至110～300℃，恒温保持1～10小时，再升温至450～600℃，恒温焙烧2～8小时，得到催化剂；上述的燃烧剂为柠檬酸、草酸、尿素、氨基酸、葡萄糖、蔗糖、甘油中的至少一种；溶剂为去离子水、乙醇中的至少一种。