[发明专利]甲醇制烯烃催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种甲醇制烯烃的催化剂，主要解决目前流化床催化剂耐磨性差、催化剂跑损严重的问题。本发明采用一种甲醇制烯烃的催化剂，以重量百分比计，包括以下组分：(1)90～100份分子筛；(2)0.1～10份选自元素周期表第IVB族中的至少一种元素的氧化物或其纳米硅酸盐的技术方案，较好地解决了上述问题，可用于甲醇制烯烃反应的工业化生产中。

技术领域

本发明涉及一种甲醇制烯烃催化剂及其制备方法，具体涉及一种高耐磨性流化床催化剂的制备方法。

背景技术

乙烯和丙烯为代表的低碳烯烃是现代化学工业重要的基础化工原料，随着我国经济的快速发展，对乙烯和丙烯的需求日渐攀升，其供需矛盾也日益突出。目前国外乙烯和丙烯主要通过石油裂化、蒸汽裂解和低碳烷烃转化得到，而我国主要依赖于石油催化裂化得到。随着经济的快速发展，对石油的需求持续增长，由于石油的不可再生性，因此开发一种非石油路线生产低碳烯烃是解决国内化工原料紧缺的重要途径。

甲醇制烯烃(MTO)是一种以甲醇为原料，在催化剂作用下，利用流化床反应器，使甲醇发生脱水并进行碳链重整的过程。MTO技术开拓了煤化工产品制备基础化工原料的一条新工艺路线，已成为新能源技术研究热点之一。流化床反应过程中，催化剂在强气流的作用下悬浮于流化床反应器中，反应器内催化剂与高速气体之间、催化剂颗粒之间、催化剂与反应器管壁之间发生强烈碰撞。如果催化剂颗粒耐磨性能较差时，催化剂容易发生磨损破碎，大颗粒催化剂破裂为小颗粒催化剂，破碎的小颗粒催化剂非常容易从反应-再生系统中逃逸。为使反应能顺利进行，反应过程中不断需要补充新鲜催化剂，增加了生产成本。因此，对于流化床反应器来说，催化剂需要具有较好的耐磨性能才能满足工业过程的要求。

CN1302228A专利通过将由磷化合物、氧化铝和粘合剂结合到一起制成稳定的沸石组合物，得到的组合物具有较低的磨耗指数，且组合物本身可用作催化剂或传统催化剂中的添加组分，尤其适用于提高转化过程中所产生的轻烯烃。

CN101274283B公开了一种提高催化剂耐磨性能的方法，通过控制基体材料、液体介质、分子筛、粘结剂的加料方式及悬浮液的颗粒尺寸制得耐磨催化剂。

尽管已经有一部分专利涉及提高流化床催化剂耐磨性问题，但是目前流化床催化剂的耐磨强度仍较低，需进一步提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的流化床甲醇制烯烃催化剂耐磨性能偏低问题，提供了一种高耐磨流化床球形催化剂的制备方法。该方法有效实现了流化床催化剂耐磨性能的显著提高，解决了流化床反应过程中催化剂跑损严重的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种甲醇制烯烃的催化剂，以重量百分比计，包括以下组分：

(1)90～100份分子筛；

(2)0.1～10份选自元素周期表第IVB族中的至少一种元素的氧化物或其纳米硅酸盐。

上述技术方案中，优选的，分子筛选自SAPO-11、SAPO-34、SAPO-44、SAPO-47、SAPO-5、SAPO-56或者ZSM-5中的至少一种。

上述技术方案中，优选的，分子筛选自SAPO-34。

上述技术方案中，优选的，粘结剂选自硅溶胶、铝溶胶和硅铝溶胶中至少一种。

上述技术方案中，优选的，选自元素周期表第IVB族中的至少一种元素的氧化物或其纳米硅酸盐选自硅酸钛、硅酸锆、硅酸铪中的至少一种。

上述技术方案中，优选的，选自元素周期表第IVB族中的至少一种元素的氧化物或其纳米硅酸盐选自硅酸钛、硅酸锆、硅酸铪中的至少两种。

上述技术方案中，更优选的，选自硅酸钛、硅酸锆、硅酸铪中的两种之间的质量比为(1：9)～(9：1)。