[发明专利]一种三氯化铝固载型催化剂及其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种三氯化铝固载型催化剂及其制备方法及应用，属于分子筛催化剂合成领域。

背景技术

目前叠合工艺使用的催化剂是SSPA，但是固体磷酸催化剂SSPA易泥化、寿命短，高沸点组分低，特别是不适合生产高碳烯烃化工原料。文献CN1398832A公开一种低碳烯烃齐聚或叠合生产碳六以上烯烃的方法，叠合产物多为二聚物，而且产品侧链多，液收低。已有碳四烯烃叠合生产高碳烯烃的方法是利用固体磷酸催化剂。固体磷酸催化剂在碳四烯烃叠合生产高碳烯烃过程中易泥化、寿命短和高碳烯烃选择性差等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种三氯化铝固载型催化剂。

一种三氯化铝固载型催化剂，所述催化剂通过将三氯化铝固载于分子筛载体上得到，

所述分子筛载体按质量百分比，由下述组分制得：分子筛：40～60%，水：20～40%，Al₂O₃：1～20%，田菁粉：1～10%，上述各组分质量百分比之和为100%，

其中，所述分子筛为β分子筛或ZSM-5分子筛。

特别地，上述分子筛载体按按下述方法制得：将原料混合均匀后压片或挤条成型，于180～200℃烘干、破碎，

其中，所述原料按质量百分比，由下述组分组成：分子筛：40～60%，水：20～40%，Al₂O₃：1～20%，田菁粉：1～10%，

其中，所述分子筛为β分子筛或ZSM-5分子筛。

本发明所述β分子筛及ZSM-5分子筛可商业购得或根据现有技术公开的方法制得，优选其硅铝比为100/0。

本发明所述压片成型与挤条成型工艺为本领域的现有技术，本领域熟练技术人员可于商业可购得或现有技术公开的成型或挤条装置中进行。

上述技术方案中所述破碎优选将压片或挤条成型后所得物料破碎至平均粒径为3～5mm球形颗粒。

本发明所述三氯化铝固载型催化剂，所述三氯化铝按下述方法固载于分子筛载体上：使气态AlCl₃与分子筛载体接触。

特别地，所述三氯化铝按下述方法固载于分子筛载体上：将分子筛载体置于固定床反应器中，升温至200±10℃；加热固体AlCl₃使其升华，向固定床反应器中通入氮气，利用氮气将气态AlCl₃带入反应器，同时检测固定床反应器出口AlCl₃气体含量，检测到固定床反应器出口有AlCl₃气体时，关闭气相进出口。

本发明所述三氯化铝固载型催化剂，所述分子筛按下述方法进行焙烧处理：将与气态AlCl₃接触后所得负载三氯化铝的分子筛载体于230～250℃进行焙烧。

本发明所述分子筛优选按下述方法进行预处理：将分子筛于180～200℃下进行烘干。

本发明的另一目的是提供上述三氯化铝固载型催化剂的制备方法。

一种三氯化铝固载型催化剂的制备方法，包括下述工艺步骤：

①将分子筛于180～200℃下进行烘干，所述分子筛为β分子筛或ZSM-5分子筛；

②将原料混合均匀后压片或挤条成型，于180～200℃烘干、破碎，其中，所述原料按质量百分比，由下述组分组成：分子筛：40～60%，水：20～40%，Al₂O₃：1～20%，田菁粉：1～10%，得分子筛载体；

③将气态AlCl₃与分子筛载体接触进行吸附；

④吸附后，将步骤③所得负载三氯化铝的分子筛载体于230～250℃进行焙烧。

上述技术方案中，所述步骤②中，所述破碎优选将压片或挤条成型后所得物料破碎至平均粒径为3～5mm球形颗粒；所述步骤③中，所述三氯化铝按下述方法固载于分子筛载体上：将分子筛载体置于固定床反应器中，升温至200±10℃；加热固体AlCl₃使其升华，向固定床反应器中通入氮气，利用氮气将气态AlCl₃带入反应器，同时检测固定床反应器出口AlCl₃气体含量，检测到固定床反应器出口有AlCl₃气体时，关闭气相进出口。

本发明的又一目的是提供上述三氯化铝固载型催化剂在催化C4烯烃叠合生产高碳烯烃中应用。