[发明专利]一种甲醇转化制取烃类混合物的催化剂及其制法和应用

权利要求书

1.一种甲醇转化制取烃类混合物的催化剂,其特征在于催化剂包括H-ZSM-5分子筛，粘合剂，金属镧元素和非金属磷元素两种改性元素的氧化物，以及第三改性元素的氧化物，H-ZSM-5分子筛在催化剂中的质量含量为50-85％，粘合剂在催化剂中的质量含量为10-45％，金属元素La以La₂O₃计质量含量为0.05-2.5％，非金属P以P₂O₅计质量含量为0.05-2.5％，第三改性元素以其氧化物形式计在催化剂中的质量含量为0.01-3.0％。

2.如权利要求1所述的一种甲醇转化制取烃类混合物的催化剂,其特征在于第三改性元素包括Cu、Co、Ni、Zr、Zn、Fe金属元素中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的一种甲醇转化制取烃类混合物的催化剂,其特征在于H-ZSM-5分子筛的平均粒径范围是10nm-2000nm，并且结晶度大于90％。

4.如权利要求3所述的一种甲醇转化制取烃类混合物的催化剂,其特征在于H-ZSM-5分子筛的平均粒径范围是50nm-500nm，并且结晶度大于93％。

5.如权利要求1所述的一种甲醇转化制取烃类混合物的催化剂,其特征在于粘合剂是拟薄水铝石，硅藻土，二氧化硅中的任意一种。

6.如权利要求5所述的一种甲醇转化制取烃类混合物的催化剂,其特征在于粘合剂是拟薄水铝石。

7.如权利要求1－6任一项所述的一种甲醇转化制取烃类混合物的催化剂制备方法,其特征在于包括以下步骤：

(1)H-ZSM-5分子筛和粘合剂混合后，加入硝酸镧、磷酸及可溶性第三改性元素化合物的捏合液进行捏合，挤条成型，得到催化剂成型物；

(2)催化剂成型物在90-180℃下烘干6-24小时，再在500-580℃下焙烧6-24小时，得到催化剂半成品；

(3)催化剂半成品进行水蒸汽处理，水蒸汽处理的温度范围是350-850℃，水蒸汽的质量空速范围是0.1-5.0h^-1，水蒸汽处理时间是0.5-100小时，得到催化剂。

8.如权利要求7所述的一种甲醇转化制取烃类混合物的催化剂制备方法,其特征在于水蒸汽处理的温度范围是400-650℃，水蒸汽的质量空速范围是0.3-2.0h^-1，水蒸汽处理时间是5-80小时。

9.如权利要求8所述的一种甲醇转化制取烃类混合物的催化剂制备方法,其特征在于水蒸汽处理的温度范围是420-550℃，水蒸汽的质量空速范围是0.5-1.5h^-1；水蒸汽处理时间是10-60小时。

10.如权利要求7所述的一种甲醇转化制取烃类混合物的催化剂制备方法,其特征在于可溶性第三改性元素化合物是硝酸盐或醋酸盐。

11.如权利要求7所述的一种甲醇转化制取烃类混合物的催化剂制备方法,其特征在于捏合液：H-ZSM-5分子筛与粘结剂的混合物的质量之比为0.45-0.65：1。

12.如权利要求7所述的一种甲醇转化制取烃类混合物的催化剂制备方法,其特征在于加入硝酸镧、磷酸及可溶性第三改性元素化合物的捏合液进行捏合是将捏合液加入到H-ZSM-5分子筛与粘结剂的混合物中，捏合成团后，再继续捏合0.5-10小时，之后将捏合成团的混合物放置在密闭的容器内，静置0.5-10小时。

13.如权利要求1－6任一项所述的一种甲醇转化制取烃类混合物的催化剂的应用,其特征在于包括以下步骤：

将催化剂装填在固定床反应器内，以16-99.99％的甲醇水溶液为反应原料，反应压力为常压，反应温度为260-510℃，所述甲醇水溶液的质量空速是0.9-3.5h^-1。