[发明专利]一种使用Al2

说明书

本申请公开了一种使用Al₂O₃‑富硅多级孔分子筛负载Mo型催化材料制丙烯的方法以及所述催化材料的制备方法，属于催化剂材料领域。所述制丙烯的方法至少包括以下步骤：使含有乙烯和丁烯的原料与催化剂接触反应，得到丙烯；其中所述催化剂包含Al₂O₃‑富硅多级孔分子筛负载Mo型催化材料。该方法的原料转化率和产物选择性高。所述催化材料的制备方法至少包括以下步骤：对富硅分子筛进行碱处理、氢离子交换，然后与Al₂O₃混合，再将所得的Al₂O₃‑富硅多级孔分子筛材料浸渍在钼源溶液中，得到所述催化材料，其中所述富硅分子筛的硅铝比为25～50。该方法稳定可控，重现性好，步骤和设备简单，原料廉价易得，有利于大规模应用。

技术领域

本申请涉及一种使用Al₂O₃-富硅多级孔分子筛负载Mo型催化材料制丙烯的方法以及所述催化材料的制备方法，属于催化剂材料领域。

背景技术

我国的炼油和乙烯生产能力迅速提高，但同样作为基本有机原料的丙烯却没能实现快速增长，以至于供不应求。主要原因是国内大部分丙烯由催化裂化和蒸汽裂解副产得到，面对强劲的需求其增产能力有限，造成了乙烯、丙烯市场比例失衡。另外，国内催化裂化和蒸汽裂解产生的大量廉价C₄烯烃也需要找到消耗的途径，所以研究乙烯和丁烯歧化制丙烯技术来填补丙烯供应缺口是很有价值的。

烯烃歧化制丙烯反应的关键点和难点是催化剂制备，工业上广泛采用的烯烃歧化反应催化剂，根据过渡金属的类型不同，主要分为Re基、W基和Mo基三大类。其中MoO₃负载在分子筛上制得的催化剂是一种高活性的烯烃歧化催化剂，但负载MoO₃会对分子筛的结构产生破坏，预先将Al₂O₃负载在分子筛上可保护分子筛框架不被破坏。

常规分子筛的孔径大小与反应物、产物的分子大小相近，分子在孔道内扩散较慢而容易造成积炭，从而对催化剂的活性、使用寿命及产物选择性产生不利影响。为了解决上述问题，人们提出了一些研究思路，如减少晶体颗粒尺寸、制备含介孔或大孔的分子筛晶体等，其因内扩散路径短而呈现出更高的活性稳定性和抗积炭能力。强碱处理分子筛脱硅具有反应速率快、成孔效率高等优点。近年来，碱处理进行骨架脱硅造介孔的方法得到了较多关注。该方法简单易行，效果明显，并已成功用于多种反应体系。

CN201110032235.5公开了一种同时具有介孔和大孔的复合孔结构的烯烃歧化用催化剂及其制备方法，所述催化剂包含选自铼、钼、钨的氧化物中至少一种的催化活性金属和催化剂载体，所述催化剂载体为具有介孔 /大孔复合孔道结构的氧化铝，其通过将含铝化合物和介孔模板剂以及大孔颗粒模板剂混合、焙烧而制备得到。该催化剂解决了以往技术中低碳烯烃歧化中存在催化剂活性低、失活较快的问题。CN201410833913.1公开了一种核壳结构催化剂的制备方法，其中核相为Mo/Al₂O₃，壳层由β分子筛颗粒组成，先由硅源、铝源、模板剂和水配制成Hβ沸石前驱体晶化液，再将 Mo/Al₂O₃加入到前驱体晶化液Hβ中，经晶化、过滤、洗涤、干燥和煅烧制备得到Hβ/Mo/Al₂O₃核壳型分子筛。然而，这些催化剂的结构和/或制备方法普遍较为复杂，付诸实用时可能导致生产过程可控性和重现性差、生产成本高、原料转化率和产物选择性低等问题，阻碍其在工业上的大规模应用。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种使用Al₂O₃-富硅多级孔分子筛负载Mo型催化材料制丙烯的方法，该方法使用Al₂O₃-富硅多级孔分子筛负载Mo型催化材料，其原料乙烯/丁烯的转化率高，并且产物丙烯的选择性高。