[发明专利]含有伊利石介孔复合材料的C4烯烃裂解催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种C4烯烃裂解催化剂，其特征在于，所述催化剂包括催化剂前体以及第二氧化物，所述催化剂前体包括ZSM-5沸石分子筛、伊利石介孔复合材料和第一氧化物，其中，所述伊利石介孔复合材料为包含硅胶和伊利石且具有六方孔道双孔分布结构的介孔分子筛，所述伊利石介孔复合材料的平均粒径为30-60µm，比表面积为150-600m²/g，孔体积为0.7-1.6cm³/g，孔径呈双峰分布；其中，所述双峰分布中，双峰各自对应的第一最可几孔径和第二最可几孔径分别为2-7nm和20-40nm；

所述第一氧化物为粘结剂经焙烧而得的氧化物，所述粘结剂选自硅溶胶、铝溶胶和拟薄水铝石中的一种或几种；

所述第二氧化物为氧化磷和氧化硼中的至少一种，和选自碱土金属氧化物、过渡金属氧化物、稀土金属氧化物中的一种或多种；

其中，以所述C4烯烃裂解催化剂的总重量为基准，所述ZSM-5沸石分子筛的含量为45-65重量%，所述伊利石介孔复合材料的含量为20-30重量%，所述第一氧化物的含量为10-20重量%，所述第二氧化物的含量为2-8重量%。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述ZSM-5沸石分子筛的硅铝摩尔比SiO₂/Al₂O₃为100-1000。

3.根据权利要求2所述的催化剂，其中，所述ZSM-5沸石分子筛的硅铝摩尔比SiO₂/Al₂O₃为200-500。

4.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述ZSM-5沸石分子筛与所述伊利石介孔复合材料的含量的重量比为（1.5-4.5）：1。

5.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述硅胶和所述伊利石的含量的重量比为（1-2）：1。

6.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述第二氧化物为氧化磷和氧化硼中的至少一种，和选自氧化钙、氧化镁、氧化锶、氧化锌、氧化镧、氧化铈中的一种或多种。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的催化剂，其中，所述伊利石介孔复合材料的制备方法包括以下步骤：

（a）在第一模板剂、三甲基戊烷和乙醇的存在下，将四甲氧基硅烷与酸性水溶液进行第一接触，并将接触后得到的混合物依次进行第一晶化和抽滤，得到1号介孔分子筛滤饼；在第二模板剂存在下，将硅源和盐酸进行第二接触，并将接触后得到的混合物进行第二晶化和抽滤，得到2号介孔分子筛滤饼；

（b）将水玻璃与无机酸进行接触，并将接触后得到的混合物进行洗涤，抽滤，得到硅胶滤饼；

（c）将所述1号介孔分子筛滤饼、2号介孔分子筛滤饼、硅胶滤饼和伊利石混合并球磨；

（d）将球磨后得到的固体粉末用水制浆，然后将得到的浆料进行喷雾干燥，再将得到的产物中的所述第一模板剂和第二模板剂脱除；

所述第一模板剂包括三嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯，所述第二模板剂为十六烷基三甲基溴化铵。

8.根据权利要求7所述的催化剂，其中，在步骤（a）中，所述第一模板剂、乙醇、三甲基戊烷和四甲氧基硅烷的用量的摩尔比为1：（100-500）：（200-500）：（50-200）；所述第二模板剂、硅源和盐酸的摩尔比为1：（0.1-2.0）：（2-20）。

9.根据权利要求8所述的催化剂，其中，所述第一模板剂、乙醇、三甲基戊烷和四甲氧基硅烷的用量的摩尔比为1：（200-400）：（250-400）：（70-150）；所述第二模板剂、硅源和盐酸的摩尔比为1：（0.5-1.5）：（5-10）。

10.根据权利要求7所述的催化剂，其中，所述酸性水溶液为pH值为1-6的乙酸/乙酸钠缓冲溶液和/或盐酸溶液；所述硅源包括正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、正硅酸丙酯、正硅酸钠和硅溶胶中的至少一种。