[发明专利]芳构化催化剂及其制备方法和低碳烯烃芳构化方法

权利要求书

1.一种芳构化催化剂，其特征在于，该芳构化催化剂包括微孔材料和粘合剂，以及可选的金属活性组分；所述粘合剂为含有铝元素和磷元素的化合物，铝元素与磷元素的摩尔比大于等于1且小于5；所述芳构化催化剂的强酸性位点的酸度与弱酸性位点的酸度的比值小于1。

2.根据权利要求1所述的芳构化催化剂，其中，所述强酸性位点的酸度与弱酸性位点的酸度的比值不大于0.85，优选不大于0.75。

3.根据权利要求1或2所述的芳构化催化剂，其中，所述微孔材料为分子筛，优选为ZSM-5，进一步优选地，ZSM-5的硅铝比不大于50。

4.根据权利要求1或2所述的芳构化催化剂，其中，所述粘合剂为磷酸铝和可选的氧化铝；

优选地，所述金属活性组分为Pt、Ni、Co、Cu、Zn、Fe、Pd、Rh、Ru、Re、Mo、W、Au和Ga中的一种或多种；

优选地，所述微孔材料和粘合剂的重量比为1：0.05～1，其中，粘合剂以粘合剂中的铝元素计；

优选地，以所述芳构化催化剂的总量为基准，金属活性组分的含量为0重量％～1重量％。

5.权利要求1-4中任意一项所述芳构化催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

(a)将微孔材料、氧化铝和含磷溶液进行混合、挤出和焙烧，得到催化剂，其中，氧化铝中的铝元素与含磷溶液中的磷元素的摩尔比大于1且小于5；

(b1)可选地，将所述催化剂进行水热处理；和/或，

(b2)可选地，将金属活性组分负载在所述催化剂表面。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述微孔材料和以铝元素计的氧化铝的重量比为1：0.05～1；

优选地，所述含磷溶液中的溶质选自磷酸、磷酸铵、膦及其衍生物中的一种或多种；

优选地，所述含磷溶液中的磷元素的含量为0.5重量％～30重量％，更优选为5重量％～15重量％；

优选地，所述微孔材料为分子筛，更优选为ZSM-5，进一步优选地，ZSM-5的硅铝比不大于50；

优选地，所述水热处理的条件包括：温度为250℃～650℃，时间为0.5h～24h。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述金属活性组分为Pt、Ni、Co、Cu、Zn、Fe、Pd、Rh、Ru、Re、Mo、W、Au和Ga中的一种或多种。

8.权利要求1-4中任意一项所述催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

(A)将微孔材料和氧化铝进行混合和挤出，以及可选地进行水热处理，得到挤出物；

(B)将所述挤出物与含磷溶液进行混合、挤出和焙烧，得到催化剂，其中，氧化铝中的铝元素与含磷溶液中的磷元素的摩尔比大于1且小于5；

(C)可选地，将金属活性组分负载在所述催化剂表面。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述微孔材料和以铝元素计的氧化铝的重量比为1：0.05～1；

优选地，所述含磷溶液中的溶质选自磷酸、磷酸铵、膦及其衍生物中的一种或多种；

优选地，所述含磷溶液中的磷元素的含量为0.5重量％～30重量％，更优选为5重量％～15重量％；

优选地，所述微孔材料为分子筛，更优选为ZSM-5，进一步优选地，ZSM-5的硅铝比不大于50；

优选地，所述金属活性组分为Pt、Ni、Co、Cu、Zn、Fe、Pd、Rh、Ru、Re、Mo、W、Au和Ga中的一种或多种。

10.一种低碳烯烃芳构化方法，包括：在芳构化条件下，将低碳烯烃、氢气和催化剂接触，其中，所述催化剂为权利要求1-4中任意一项所述的芳构化催化剂；

优选地，所述低碳烯烃为C₂～C₆的烯烃，优选为乙烯；

优选地，所述芳构化条件包括：以表压计，压力为0.01MPa～2MPa；温度为300℃～700℃，优选为500℃～650℃；氢气与烯烃的体积比为0.1～5，优选为0.5～2；空速为500h^-1～50000h^-1，优选为1000h^-1～10000h^-1。