[发明专利]一种催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化合物制备领域，尤其涉及一种催化剂及其制备方法。

背景技术

通过甲醇转化制备烯烃常用的催化剂有ZSM-5和SAPO-34分子筛。ZSM-5具有较大的孔道半径和较强的表面酸性，且在甲醇转化制备烯烃过程中具有较长的催化寿命和较好的稳定性，丙烯的选择性较高。但由于其孔道较大，乙烯和丙烯的选择性总体较低，反应过程中会有大量的副产物生成，其中芳烃、烷烃等副产物较多。

SAPO-34分子筛具有八元环构成的椭圆球形笼和三维孔道结构，孔口大小为0.43～0.5nm，属于立方晶系的一种新型的磷酸硅铝系列分子筛，被许多研究者认为是最适用于甲醇转化制烯烃工艺的催化剂。但由于SAPO-34孔道较小，在甲醇转化制备烯烃反应过程中易积碳失活，使其具有较低的催化寿命，在使用的过程中必须对其不断活化再生。

现有专利中已有ZSM-5/AlPO₄-5复合分子筛在催化裂解原油中的应用，证实该复合分子筛的催化裂解性能比单独的ZSM-5分子筛好，原油转化率和低碳烯烃收率都有很大程度地提高。且ZSM-5/磷酸铝复合分子筛在甲醇转化制备烯烃中的应用，证实该复合分子筛的催化裂解性能比单独的ZSM-5分子筛好，经磷改性后，低碳烯烃收率和丙烯选择性都有很大程度地提高。

现有技术中通过甲醇转化制备烯烃所选的催化剂为ZSM-5和SAPO-34分子筛，但由于ZSM-5孔道较大，乙烯和丙烯的选择性总体较低，反应过程中会有大量的副产物生成；SAPO-34孔道较小，在甲醇转化制备烯烃反应过程中易积碳失活，降低催化寿命，在使用的过程中必须对其不断活化再生，程序复杂。

发明内容

本发明实施例提供了一种催化剂及其制备方法，旨在解决现有技术中的SAPO-34分子筛在甲醇转化制备烯烃反应中的活性低且催化寿命低的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种催化剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：

称取铝源、磷源、模板剂及水，使其Al₂O₃∶P₂O₅∶R∶H₂O=1∶(1~2)∶(0.1~0.5)∶(30~150)，按固液比4~10称取SAPO-34分子筛；

混合搅拌所述称取的物质并在反应容器中水热晶化或微波晶化；

将所述水热晶化或微波晶化的产物骤冷、离心、洗涤、干燥及焙烧，得到复合分子筛催化剂；

其中，R为模板剂。

一种SAPO-34/AlPO₄-5复合分子筛的催化剂。所述SAPO-34/AlPO₄-5复合分子筛由小晶粒的AlPO₄-5分子筛包覆于大晶粒、中空且薄片状的SAPO-34分子筛表面。

本发明实施例通过将AlPO₄-5分子筛包覆在SAPO-34分子筛上，利用合成的SAPO-34/AlPO₄-5复合分子筛的协同作用，优化SAPO-34分子筛在甲醇转化制备烯烃中的催化性能，延长催化寿命，改善催化活性。

附图说明

图1表示本发明实施例提供的一种催化剂制备方法的实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例通过将AlPO₄-5分子筛包覆在SAPO-34分子筛上，提供了一种用于甲醇转化制备烯烃的SAPO-34/AlPO₄-5复合分子筛催化剂及其制备方法。

图1示出了本发明实施例提供的一种催化剂制备方法的实现流程，详述如下：

在步骤S1O1中，称取铝源、磷源、模板剂及水，使其Al₂O₃∶P₂O₅∶R∶H₂O=1∶(1~2)∶(O.1~0.5)∶(30~150)，按固液比4~10称取SAPO-34分子筛，其中，R为模板剂；

作为本发明的优选实施例，铝源可以为拟薄水铝石及异丙醇铝中的一种或两种的混合物，本发明实施例的铝源采用异丙醇铝。

在本发明的实施例中，磷源为正磷酸。