[发明专利]一种复合载体催化剂及低碳链烯烃的制备方法

说明书

本发明涉及一种复合载体催化剂及低碳链烯烃的制备方法，催化剂制备包括将初始凝胶混合物进行晶化处理，晶化处理过程中通入乙炔和氢气的混合气，并反复充气、放气后冲压，进而得到具有SAPO‑34分子筛载体的复合载体，将活性组分负载在复合载体上，得到复合载体催化剂。低碳链烯烃的制备包括利用氢气对催化剂进行还原，将乙炔和氢气混合后与催化剂进行反应，得到低碳链烯烃。本发明通过采用特殊的晶化处理方法，制得的复合载体催化剂具有双活性中心，可实现加氢反应和聚合反应，可实现低碳链烯烃的一步制备；制备过程简单、催化效率高、成本低；通过调整氢气和乙炔气的配比，可调节低碳链烯烃产品的分布，低碳链烯烃制备的选择性高。

技术领域

本发明涉及催化剂及烯烃制备技术领域，并且更具体地，涉及到一种复合载体催化剂及低碳链烯烃的制备方法。

背景技术

低碳链烯烃通常是指碳原子数小于等于4的烯烃，如乙烯、丙烯及丁烯等。低碳链烯烃是石油化工生产最基本的原料，可以用于生产如聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈、环氧乙烷或者乙二醇之类的有机化合物。制取低碳链烯烃的方法主要有两大类：一是石油路线；二是非石油路线。我国石油资源相对匮乏，煤炭和天然气资源相对丰富，基于我们能源结构基础，开展煤化工和天然气化工技术开发符合我国的国情。目前低碳链烯烃可行的技术路线有甲醇制低碳链烯烃、二甲醚制低碳链烯烃、合成气制低碳链烯烃和天然气制低碳链烯烃。乙炔是煤化工和天然气化工过程中的重要基础原料，尤其是煤制电石，然后电石制乙炔技术较为成熟。开展乙炔为原料生产低碳链烯烃，可形成新的煤化工工艺路线。以乙炔和氢气为原料，在催化剂作用下，通过乙炔加氢和乙炔聚合并加氢，可制备低碳链烯烃，其关键技术为催化剂。催化剂的活性和选择性直接影响低碳链烯烃生产效率。而目前基于乙炔聚合加氢制备低碳链烯烃，尤其是制备乙烯和丁二烯相关研究较少。

现有技术中，采用硅胶负载钯铅双金属催化剂合成丁二烯，其反应产生的积炭容易造成催化剂的孔道堵塞，催化剂失活；且需要的还原温度较高，约为400℃，且催化剂中含有铅元素，后续处理较难。

基于此，现有技术仍待改进。

发明内容

本发明针对上述问题，目的在于提供一种复合载体催化剂及低碳链烯烃的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明的实施例公开了一种复合载体催化剂的制备方法，其包括：

步骤1制备具有多级孔道的SAPO-34分子筛载体：

步骤11制备初始凝胶混合物；

步骤12将所述初始凝胶混合物进行晶化处理，在晶化处理过程中通入乙炔和氢气的混合气，并进行反复充气、放气后，冲压至预定压力，得到SAPO-34分子筛原粉；

步骤13将所述SAPO-34分子筛原粉焙烧后得到SAPO-34分子筛载体；

步骤2制备复合载体：

步骤21将α-Al₂O₃在KOH溶液中搅拌处理后过滤，将滤饼洗涤至中性后干燥，得到纳米α-Al₂O₃；

步骤22将纳米α-Al₂O₃与SAPO-34分子筛载体按比例混合均匀，得到复合载体；

步骤3将活性组分负载在所述复合载体上，得到复合载体催化剂。

进一步地，所述步骤11包括：

步骤111将铝源和磷源的水溶液混合，室温搅拌1～3小时，得到混合物溶液；

步骤112硅源、有机胺和氢氟酸溶液加入所述混合物溶液中，搅拌均匀，得到初始凝胶混合物；