[发明专利]一种用于甲烷芳构化反应的双功能混合催化剂及其制备和再生方法

权利要求书

1.一种用于甲烷芳构化反应的双功能混合催化剂，其特征在于：催化剂体系由钼基分子筛和载氧体组成，两者之间的质量比为1-3:1-7；其中，钼基分子筛活性组分为Mo，质量百分含量为3-6 %，

分子筛为HZSM-5，分子筛中硅铝组分的摩尔比为25-50:1；载氧体为金属掺杂的氧化铈,其中，掺杂金属为Cr、Fe、W或Gd中的一种或几种，掺杂金属的摩尔含量为10-11 %。

2.按权利要求1所述的用于甲烷芳构化反应的双功能混合催化剂，其特征在于：所述铈和掺杂金属的摩尔比为0.89-0.9 : 0.11-0.1。

3.一种权利要求1所述的用于甲烷芳构化反应的双功能混合催化剂的制备方法，其特征在于：采用浸渍法制备钼基分子筛，采用共沉淀法获得金属掺杂氧化铈基载氧体，将所得钼基分子筛和载氧体按照质量比为1-3:1-7充分研磨至混合均匀，将所得粉末造粒，即获得催化剂。

4.按权利要求3所述的用于甲烷芳构化反应的双功能混合催化剂的制备方法，其特征在于：

（1）采用浸渍法制备钼基分子筛，按上述比例称取Mo前驱体和HZSM-5分子筛载体溶于适量去离子水中，超声10-40分钟后室温静置12-24小时，然后于80-150 ^oC下干燥12-15小时，500-800 ^oC焙烧3-7小时，获得Mo/HZSM-5分子筛催化剂；

（2）采用共沉淀法制备载氧体，按照铈和掺杂金属的摩尔比为0.89-0.9 : 0.11-0.1称取铈可溶盐和掺杂金属可溶盐并溶于适量去离子水中配制为浓度0.1-0.2 M的盐溶液，于50-70 ^oC下快速搅拌使其充分溶解后，以10-20 ml/min的速度逐滴滴入过量的饱和碳酸铵溶液中，而后在50-70 ^oC下快速搅拌5-8小时，老化3-5小时，老化后洗涤、抽滤，再于80-150^oC下干燥10-15小时，所得前驱体经600-800 ^oC焙烧5-8小时，获得金属掺杂氧化铈基载氧体；

（3）将所得钼基分子筛和载氧体按照质量比为1-3:1-7充分研磨至混合均匀，将所得粉末造粒，即获得催化剂。

5.按权利要求4所述的用于甲烷芳构化反应的双功能混合催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中Mo前驱体为钼酸铵，所述溶解Mo前驱体和HZSM-5分子筛载体的去离子水量为将Mo前驱体配制为物质的量浓度为1mol/L时所需的量；

所述步骤（2）中铈可溶盐和掺杂金属可溶盐为硝酸盐或卤化物中的一种；掺杂金属为Cr、Fe、W或Gd中的一种或几种；

所述步骤（2）老化后所得沉淀用乙醇溶液抽滤洗涤3-5次，所得滤饼重新溶于50-70 ^oC去离子水中，然后将上述溶液用去离子水抽滤洗涤3-5次，所得滤饼待用；

所述步骤（2）中过量饱和碳酸铵溶液为饱和碳酸铵的水溶液，金属前体的总摩尔量与碳酸铵的摩尔比为1:1.5。

6.一种权利要求1所述的用于甲烷芳构化反应的双功能混合催化剂的再生方法，其特征在于：再生气氛为氧化气氛，将经催化反应后的所述双功能混合催化剂进行高温再生处理，不仅能够为催化剂中的载氧体储氧，同时可去除催化剂表面的积炭，进而实现双功能催化剂的循环再生。

7.按权利要求6所述的用于甲烷芳构化反应的双功能混合催化剂的再生方法，其特征在于：所述再生气氛为氧化气氛，其中氧气的体积含量为7-21 %，再生温度为700 ^oC，再生时间为10-20分钟。