[发明专利]一种改善甲烷芳构化催化剂催化性能方法

权利要求书

1、一种改善甲烷芳构化催化剂催化性能方法，其特征在于如下步骤：

(1)分子筛组装体的制备：在无第二模板的条件下，通过合理控制沸石分子筛合成条件，如合成配方、加料顺序、陈化时间、晶化温度、晶化时间等，来控制沸石分子筛的晶体生长，利用小分子筛晶体进行组装交互生长形成具有多级孔道结构的MCM-22、ZSM-5分子筛组装体；

(2)金属/沸石组装体双功能催化剂的制备：将所得分子筛组装体利用硝酸铵溶液进行催化剂改性、金属活性组分进行负载，制备出具有多级孔道结构的金属/沸石组装体双功能催化剂应用于甲烷无氧芳构化反应体系中，与常规催化剂催化性能进行比较。

2、如权利要求1所述的一种改善甲烷芳构化催化剂催化性能方法，其特征是多级孔道结构的MCM-22分子筛组装体的制备，配置合成液摩尔配比为SiO₂∶Al₂O₃∶Na₂O∶R∶H₂O＝1∶0.005～0.05∶0.01～0.1∶0.3～3∶20～50，硅源采用硅溶胶、白炭黑或硅醇盐如正硅酸乙酯，其中以硅溶胶为优先的硅源，铝源为偏铝酸钠或异丙醇铝，R为有机模板剂采用六亚甲基亚胺或哌啶；常温下静态陈化0～36小时，晶化温度140-200℃，采用静态或动态晶化，时间为4-20天，静态晶化时间以5～20优先，动态晶化时间以4～12天优先，动态晶化包括各种方式如搅拌或旋转条件下晶化，以搅拌或旋转为优先，水热晶化反应的压力为混合物受热产生的自身压力；产品经100～150℃干燥后，于400～700℃焙烧4～20小时，从而除去有机模板剂。

3、如权利要求1所述的一种改善甲烷芳构化催化剂催化性能方法，其特征是多级孔道结构的ZSM-5分子筛组装体的制备，配置合成液摩尔配比为SiO₂∶Al₂O₃∶R∶H₂O＝1∶0.005～0.05∶0.3～3∶20～60，硅源选用硅溶胶或硅醇盐如正硅酸乙酯，铝源选用铝源如偏铝酸钠或异丙醇铝，R为有机模板剂选用如四丙基氢氧化铵或四丙基溴化铵，分别配置硅源与有机模板剂的混合溶液、铝源与模板剂的混合溶液，然后将两个溶液进行混合，得到合成液；静态陈化0～12小时，在100-200℃，进行先低温后高温静态晶化处理1～4天，水热晶化反应的压力为混合物受热产生的自身压力；产品经100～150℃干燥后，于400～700℃焙烧4～20小时，除去有机模板剂。

4、如权利要求1所述的一种改善甲烷芳构化催化剂催化性能方法，其特征是具有多级孔道结构的金属/MCM-22及ZSM-5分子筛组装体双功能催化剂的制备，金属活性组分为Mo或Re中的一种，添加或不添加金属助剂，金属助剂为Ni、Cr或稀土金属W、Zr、Ru、Ga等金属元素。

5、如权利要求1所述的一种改善甲烷芳构化催化剂催化性能方法，其特征是具有多级孔道结构Mo基MCM-22及ZSM-5分子筛组装体双功能催化剂的制备，将所得两种分子筛组装体均采用0.8～1摩尔/升硝酸铵溶液在80～100℃下进行交换数次，水洗，400～700℃焙烧3～8小时；负载金属活性组分Mo，负载量1～15wt％，浸渍时间1～24小时，干燥，400～700℃焙烧2～8小时；进一步负载或不负载金属助剂Ni或Cr或稀土金属W、或Zr、或Ru、或Ga等组分，负载量0.5～6wt％；粉碎成16～40目备用。

6、如权利要求1所述的一种改善甲烷芳构化催化剂催化性能方法，其特征是具有多级结构分子筛组装体催化剂的甲烷无氧芳构化反应，甲烷无氧芳构化反应在连续进料的固定床反应器系统中进行，反应原料为甲烷和氮气的混合气，反应压力为0.05～2.5MPa，反应温度为650～800℃，进料空速为100～5000ml/g·h。