[发明专利]碳四烯烃裂解制丙烯的催化剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种碳四烯烃裂解制丙烯的催化剂，以重量百分比计，包括以下组分：

a)20～90％硅铝摩尔比SiO₂/Al₂O₃为100～1000、型状指数为3～100的ZSM-5分子筛，其中型状指数定义为分子筛晶体三维方向上最长边和最短边长度的比值；

b)0.05～3％的元素周期表中第ⅤB族过渡金属氧化物中的至少一种；

c)18～69％的粘结剂。

2.根据权利要求1所述的碳四烯烃裂解制丙烯的催化剂，其特征在于ZSM-5分子筛的硅铝摩尔比SiO₂/Al₂O₃为200～800，分子筛的型状指数为5～80；元素周期表中第ⅤB族过渡金属氧化物选自五氧化二钒；粘结剂选自硅溶胶、氧化铝或磷酸铝中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的碳四烯烃裂解制丙烯的催化剂，其特征在于以催化剂重量百分比计，ZSM-5分子筛的含量为30～80％，过渡金属氧化物的含量为0.1～2％；分子筛的型状指数为5～20。

4.根据权利要求1所述的碳四烯烃裂解制丙烯的催化剂，其特征在于催化剂中还含有以催化剂重量百分比计0.1～2％的Ca、Mg、B、Al、Si、P中的至少一种元素或其氧化物。

5.权利要求1所述的碳四烯烃裂解制丙烯的催化剂的制备方法，包括以下步骤：

a)将型状指数为5～80的ZSM-5分子筛原粉、粘结剂和水混捏成型，干燥后，在500～600℃下焙烧1～8小时，得成型物Ⅰ；

b)将成型物Ⅰ用铵盐或酸溶液进行交换，洗涤、干燥后，于400～700℃下焙烧4～8小时，得成型物Ⅱ；

c)取所需量的元素周期表中第ⅤB族过渡金属盐溶液，将步骤b)得到的成型物Ⅱ在上述金属盐溶液中浸渍1～48小时，在60～100℃干燥后于400～700℃焙烧即得所需催化剂。

6.根据权利要求5所述的碳四烯烃裂解制丙烯催化剂的制备方法，其特征在于步骤b)中的铵盐为硝酸铵或氯化铵中的至少一种，酸溶液为盐酸、硫酸、 硝酸中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的碳四烯烃裂解制丙烯催化剂的制备方法，其特征在于元素周期表中第ⅤB族过渡金属盐溶液选自钒酸铵、偏钒酸铵的水溶液中的至少一种。

8.一种碳四烯烃裂解制丙烯的方法，以抽余混合碳四为原料，在反应温度为400～600℃，反应压力表压为0～4MPa，重量空速为0.1～50小时^-1的条件下，原料与权利要求1至4中任意一种催化剂接触，发生裂解反应生成丙烯。

9.根据权利要求8所述的碳四烯烃裂解制丙烯的方法，其特征在于反应温度为450～550℃，反应压力表压为0.1～2MPa，重量空速为0.5～20小时^-1。

10.根据权利要求8所述的碳四烯烃裂解制丙烯的方法，其特征在于反应温度为500～550℃，反应压力表压为0.2～1MPa，重量空速为1～10小时^-1。