[发明专利]用于生产高丙烯乙烯比产品的催化剂及其制备方法和应用以及汽油催化转化的方法

说明书

本发明涉及汽油催化转化领域，公开了一种用于生产高丙烯乙烯比产品的催化剂及其制备方法和应用以及汽油催化转化的方法，该催化剂包括粘土、无机氧化物、BEA结构分子筛和贵金属，以所述催化剂的总重量为基准，粘土的含量为20‑70wt％，无机氧化物的含量为10‑50wt％，BEA结构分子筛的含量为18‑60wt％，以元素计，贵金属的含量为0.1‑10wt％；所述贵金属选自Au、Ag、Ru、Rh、Pd、Pt、Ir和Os中的一种或多种。所述汽油催化转化的方法包括：将汽油、二氧化碳与上述催化剂接触反应。采用本发明提供的催化剂可以在温和条件下实现汽油的催化转化和CO₂的有效利用，且丙烯与乙烯产率比高。

技术领域

本发明涉及汽油催化转化领域，具体涉及一种用于生产高丙烯乙烯比产品的催化剂及其制备方法和应用以及汽油催化转化的方法。

背景技术

低碳烯烃是必不可少的化工原料，包括乙烯、丙烯、丁烯。其中，乙烯主要用于生产聚乙烯、环氧乙烷、二氯乙烷等，丙烯主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等产品。

近年来，低碳烯烃的需求量增长迅速，带动产能不断提高。目前，生产低碳烯烃的主要方式有蒸汽裂解、催化裂化、丙烷脱氢、MTO、催化重整等。其中，采用蒸汽裂解的方式来生产低碳烯烃其产物比例不能灵活调整，而且其反应温度高达840-860℃，能量消耗约占石化工业能耗的40％。因此，通过催化裂化来大量增产低碳烯烃是用来满足需求量增长的一条高效的途径，其中，石脑油等汽油馏分的催化裂化因为反应温度低、产物分布灵活易调、产物污染性小更环保等优点而非常有前途。但是，从目前的结果来看，仍需对工艺和催化剂的性能进行进一步的改善和提高。

众所周知，CO₂是一种重要的温室气体，其温室效应导致了一系列的问题，如土地沙漠化、病虫害加剧、气候变化、冰川融化等，因此，国际社会一致呼吁CO₂减排。但另一方面，CO₂还是一种廉价的、丰富的C1资源，它能够跟氢气进行反应，生成CO、甲醇、二甲醚、低碳烃、汽油等，还能与甲烷反应生成合成气，与乙烷生成乙烯等。但这些反应一般都需要在高压下进行，对反应条件的要求比较苛刻。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中CO₂利用条件苛刻且丙烯乙烯产率之比很难进一步提高的问题，提供一种用于生产高丙烯乙烯比产品的催化剂及其制备方法和应用以及汽油催化转化的方法。采用本发明提供的催化剂可以提高产品中丙烯乙烯比例，并且可以在温和条件下实现CO₂的利用。

本发明第一方面提供一种用于生产高丙烯乙烯比产品的催化剂，该催化剂包括粘土、无机氧化物、BEA结构分子筛和贵金属，以所述催化剂的总重量为基准，粘土的含量为20-70wt％，无机氧化物的含量为10-50wt％，BEA结构分子筛的含量为18-60wt％，以元素计，贵金属的含量为0.1-10wt％；所述贵金属选自Au、Ag、Ru、Rh、Pd、Pt、Ir和Os中的一种或多种。

本发明第二方面提供一种制备上述用于生产高丙烯乙烯比产品的催化剂的方法，该方法包括：将贵金属盐和/或负载型贵金属、BEA结构分子筛、粘土、无机氧化物和/或无机氧化物前身物混合打浆、喷雾干燥，然后进行焙烧。

本发明第三方面提供一种制备上述用于生产高丙烯乙烯比产品的催化剂的方法，该方法包括：

(1)将贵金属盐和/或负载型贵金属、部分粘土和部分无机氧化物和/或无机氧化物前身物混合打浆、喷雾干燥，得到固体产物I；

(2)将BEA结构分子筛、剩余部分粘土、剩余部分无机氧化物和/或无机氧化物前身物混合打浆、喷雾干燥，得到固体产物II；

(3)将所述固体产物I和所述固体产物II混合，然后进行焙烧。

本发明第四方面提供一种制备上述用于生产高丙烯乙烯比产品的催化剂的方法，该方法包括：