[发明专利]将C3

权利要求书

1.将C₃-C₉非芳烃类转化为芳烃的催化剂，所述催化剂的结构单元包括空心氢型分子筛以及在空心氢型分子筛表面存在高浓度双元金属氧化物活性组分，所述金属氧化物活性组分为氧化镓、氧化锌和氧化钼中的任意两种，金属氧化物在空心氢型分子筛表面的质量是其在空心氢型分子筛体相中质量的1.5-4倍，金属氧化物占催化剂的总质量分数为1%-10%，其余为分子筛；

所述的空心氢型分子筛中Si/Al的原子比为（30-120）：1，氢型分子筛空心部分的厚度是占整体厚度的30%-70%，分子筛整体的厚度为20 nm-40 µm；

所述的将C₃-C₉非芳烃类转化为芳烃的催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）制备Si/Al原子比为（30-120）：1的氢型分子筛，氢型分子筛整体的厚度为20 nm-40µm；

（2）将氢型分子筛加入到浓度为0.33-0.5mol/L的正丙基氢氧化铵或四乙基氢氧化铵溶液中，溶液量是氢型分子筛质量的3-25倍；搅拌均匀后置于水热釜中，在150 -200^oC晶化10-24 h；离心洗涤所得固体，在100-120^oC干燥1-24小时，在350-650^oC焙烧3-20小时后，得到空心氢型分子筛；

（3）需要负载氧化锌时，采用先将氧化镓或氧化钼的前驱体溶液浸渍于空心氢型分子筛上，常温下搅拌1-4 h；然后在100-120^oC蒸干水分，在空气中450-650^oC焙烧1-24小时，再在氢气中450 -640^oC下焙烧1-4 h，先得到负载氧化镓或氧化钼的催化剂半成品；然后再将氧化锌的前驱体溶液浸渍于催化剂半成品上，常温下搅拌1-4 h；然后在100-120^oC蒸干水分，在空气中450-650^oC焙烧1-24小时，得到负载氧化锌与氧化镓或负载氧化锌与氧化钼的催化剂；

不负载氧化锌时，则将氧化镓与氧化钼的前驱体溶液同时浸渍于空心氢型分子筛上，常温下搅拌1-4 h；然后在100-120^oC蒸干水分，在空气中450-650^oC焙烧1-24小时，再在氢气中450 -640^oC下焙烧1-4 h，得到负载氧化镓与氧化钼的催化剂。

2.根据权利要求1所述的将C₃-C₉非芳烃类转化为芳烃的催化剂，其特征在于：所述氢型分子筛为ZSM-5、 ZSM-11、 ZSM-12或ZSM-22。

3.根据权利要求1所述的将C₃-C₉非芳烃类转化为芳烃的催化剂，其特征在于，氧化锌的前驱体溶液为硝酸锌溶液；氧化镓的前驱体溶液为硝酸镓溶液；氧化钼的前驱体溶液为钼酸铵溶液。

4.一种利用权利要求1所述的催化剂将C₃-C₉非芳烃类转化为芳烃的方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）将催化剂装填于反应器中，升温至450-500℃时，通入C₃-C₉非芳烃原料，控制其流量，控制反应器温度在500-600^oC，压力为0.1-2MPa，C₃-C₉非芳烃原料中烃类的质量空速为0.1-20 h^-1；

（2）C₃-C₉非芳烃原料经过催化剂床层后，转化率为80-99%，芳烃的单程收率达60-75%；

（3）催化剂积碳，活性逐渐降低，当C₃-C₉非芳烃原料转化率低于75%时，将催化剂转移到另一反应器中再生或切换气氛进行原位再生；

（4）再生时使用含氧量为0.5-100%的气体，在450-650℃下烧碳再生；当催化剂上的残炭含量低于0.05%时，视为再生完全；然后将催化剂循环回芳构化的反应器或切换回反应气氛；

（5）重复上述操作，使过程连续进行。