[发明专利]甲醇制芳烃的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种甲醇制芳烃的催化剂，其特征在于，所述催化剂含有活性成分Cu、Zn、Al和Si；各组分的摩尔比为Cu:Zn:Al:Si=0.01~0.1:0.05~0.2:1:25~50；所述Cu来源于铜盐，Zn来源于锌盐，Al来源于偏铝酸钠或异丙醇铝，Si来源于硅溶胶或正硅酸乙酯。

2.根据权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂采用溶胶-凝胶法制备，包括以下步骤：

（1）将铜盐、锌盐、有机铵模板剂、结构导向剂、铝源、碱金属氢氧化物溶于去离子水中，待全部溶解后制得溶液，在搅拌状态下，向上述溶液中加入硅源，持续搅拌0.5-2h后得到原料混合物凝胶；

（2）将（1）中所得凝胶在160~200℃下控温处理24~96h，控温处理后，凝胶转变成粉末；

（3）将（2）中所得粉末洗涤过滤，干燥后，加入NH₄NO₃溶液搅拌，水热处理；

（4）将最终所得固体洗涤干燥后，进行焙烧，挤条成型即得所述催化剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述铜盐、锌盐、均为它们的硝酸盐；有机铵模板剂选自四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵或四丁基溴化铵；结构导向剂选自十六烷基三甲基溴化铵或聚乙二醇；碱金属氢氧化物选自氢氧化钠或氢氧化钾。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的原料混合物中各组分的摩尔比为Cu:Zn:SiO₂:Al₂O₃:有机铵模板剂:结构导向剂:碱金属氧化物:去离子水为0.01~0.1:0.05~0.2:25~50:0.5:0.2~0.4:0.05~0.1:5~10:2000~4000。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中凝胶装入反应釜中，放入烘箱控温处理。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述反应釜为带有聚四氟乙烯内衬的反应釜。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，将（2）中所得粉末洗涤过滤，干燥后，加入1mol/lNH₄NO₃溶液，在65℃搅拌下，水热处理6h。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述干燥温度100~120℃，干燥时间24~48h，焙烧温度为500~600℃，焙烧时间为4~6h。

9.根据权利要求1所述催化剂的应用，其特征在于，所述催化剂用于甲醇制芳烃反应，反应条件：反应温度350~450℃，反应压力0.2~1.5MPa，甲醇进料流量0.1~0.3ml/min。

10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述催化剂用于甲醇制芳烃反应时，将催化剂装入固定床反应器中，反应前先将甲醇预热，预热温度130~180℃。