[发明专利]分子筛复合物催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种分子筛复合物催化剂及其制备方法，主要解决现有分子筛复合物催化剂中活性低、产物选择性差和稳定性不好的问题。本发明通过采用分子筛复合物催化剂，一种分子筛复合物催化剂，以重量份数计，包括以下组分：a)40～100份分子筛；b)1～30份选自第八族中至少一种元素或其氧化物；所述第八族包括镍、铁、钴、铂、钯；c)0.1～10份选自碱金属氧化物中的至少一种；所述催化剂中组分b)金属分散度大于40％。及其制备方法的技术方案，较好的解决了催化剂活性不高、稳定性和抗烧结性能差以及易积碳等问题，可以用于合成气以及烷烃转化的催化工业生产过程中。

技术领域

本发明涉及分子筛复合物催化剂及其制备方法，特别是可用于费托合成和低碳烷烃重整的一种分子筛复合物催化剂及其制备方法。

背景技术

费托合成是以合成气为原料在催化剂和适当反应条件下合成以液体燃料或者甲烷的工艺过程，因此其在中国富煤缺油少气的能源背景下具有重要意义。另一方面，随着中国非常规天然气特别是煤层气、页岩气等的开采开发，低碳烷烃(包括甲烷、乙烷和丙烷等)的化工利用也日益引起人们的重视，其中催化重整是天然气化工利用的一种重要工艺，催化重整是指利用水蒸汽、二氧化碳或者氧气等将烷烃制成烯烃或合成气的工艺。上述两项技术大规模的工业化应用依然存在很多的技术难题，其中最为关键的是如何能有针对性地进行催化剂设计，以提高催化剂的利用效率、目标产物的收率和选择性。因此开发高性能的催化剂，对于费托合成、合成气甲烷化以及催化重整等工艺的开发具有重要意义。

目前，已经有很多复合物催化剂应用于上述工艺。例如专利号为ZL200410056853.3的中国专利中，公开了一种三元复合氧化物催化剂及其制备方法，以多孔蜂窝陶瓷为载体，通过在陶瓷基体上分别涂覆内外两层氧化物，内层包括金属氧化物和氧化铝，外层为贵金属氧化物，所得催化剂用于汽车尾气净化处理，取得了较好的效果。但是涂覆工艺复杂，并且该催化剂中活性组分的颗粒较大，使用范围有限。中国专利CN103143364A公开了一种高度分散的纳米复合物催化剂及其制备方法与应用，利用共沉淀方法将混合盐溶液和碱性沉淀剂制成复合沉淀物，经过回流、老化和焙烧后得到纳米复合物催化剂，该催化剂用于甲烷重整中，具有良好的性能。但是该纳米复合催化剂的制备方法中必须用到氧化锆前驱体，使用范围收到限制。并且该纳米复合催化剂需要做进一步处理才能用于催化反应。申请号为201010575387.5的中国专利公开了一种多孔氧化硅负载金属或氧化物的制备方法，在该方法中，经过多孔氧化硅、非极性溶剂的合成与载体氧化硅浸渍金属前驱物、非极性溶剂的去除以及干燥焙烧等多重步骤后才能得到多孔氧化硅/金属氧化物复合材料。该专利中因为用到了非极性溶剂和浸渍法，从而导致制备步骤繁琐，并且产物中金属氧化物与氧化硅之间的相互作用较弱，导致金属氧化物的颗粒尺寸超过200nm。中国专利CN101005892公开了一种复合氧化物催化剂，该催化剂包含了Mo、V、碱土金属或者稀土元素和硅石载体的颗粒，该专利并未公布所得催化剂颗粒多孔性质的结构特征，但是由于其制备方法是沉淀-煅烧法，因此可以预计所得催化剂颗粒的多孔性较差。不仅如此，上述的专利中都利用到了步骤繁琐的浸渍法，这样不仅提高了成本，而且使制备工艺更加复杂。中国专利CN103143364A和CN103008001A分别公开了一种含沸石分子筛和复合分子筛的费托合成催化剂及其制备和应用，专利中制备方法涉及到繁琐的有机液体重复浸渍步骤，该专利也未公布所得催化剂颗粒多孔性质的结构特征，但是同样可以预计所得催化剂颗粒的多孔性较差。

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催化剂制备步骤繁琐、用于费托合成、合成气甲烷化和甲烷重整反应时产物选择性差和催化剂稳定性差的问题；提供了一种分子筛复合物催化剂，该催化剂用于费托合成、合成气甲烷化和甲烷重整反应时具有产物选择性高和催化剂稳定性好的优点。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种解决技术问题之一的分子筛复合物催化剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三是提供一种解决技术问题之一的分子筛复合物催化剂的用途。