[发明专利]能够提高MTA反应稳定性的催化剂及其制备方法和应用方法

权利要求书

1.一种制备能够提高MTA反应稳定性的催化剂的方法，其特征在于，该催化剂由用来催化甲醇制低碳烯烃的A催化剂和用来催化低碳烯烃芳构化的B催化剂两部分组成，其中：

A催化剂的制备方法如下：

取33.3g硅溶胶35℃恒温搅拌10min，先加入33.4g浓度为65wt％的乙胺溶液35℃恒温搅拌60min，然后加入67.5mL浓度为0.037g/mL的H₃BO₃溶液35℃恒温搅拌10min，最后加入1.041g浓度为1wt％的晶种溶液35℃恒温搅拌1h，之后将混合溶液装釜170℃恒温晶化3d，然后将生成的晶体用去离子水离心洗涤并烘干，将烘干后的晶体在550℃焙烧4h，之后进行研磨、碱处理和按交换，最终得A催化剂；

B催化剂的制备方法如下：

取1.365g硝酸锌和7mL去离子水迅速搅拌混合并超声30min，然后加入10g硅铝比为18或23的HZSM-5分子筛，迅速搅拌均匀后烘干过夜并研磨，最后在500℃焙烧4h，即得B催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备能够提高MTA反应稳定性的催化剂的方法，其特征在于，所述浓度为1wt％的晶种溶液的制备方法如下：

于35℃将70g四丙基氢氧化铵和30g去离子水放置在圆底烧瓶中混合搅拌配成溶液，然后将50g正硅酸乙酯逐滴加入到上述溶液中，35℃搅拌2.5h，之后于80℃老化72h，得到浓度为1wt％的晶种溶液。

3.根据权利要求1所述的制备能够提高MTA反应稳定性的催化剂的方法，其特征在于，所述碱处理的操作具体如下：

取0.48g氢氧化钠和60mL去离子水配制成氢氧化钠溶液，向上述氢氧化钠溶液中加入0.02g硝酸铝，于65℃水浴锅中待恒温后加入2g研磨后的晶体，搅拌30min，之后离心，沉淀物用去离子水洗涤2-3次，烘干、研磨后在500℃焙烧4h，取出备用。

4.根据权利要求1所述的制备能够提高MTA反应稳定性的催化剂的方法，其特征在于，所述按交换的操作具体如下：

配制0.4mol/L硝酸铵溶液，取1g碱处理后的晶体与10mL硝酸铵溶液混合，60℃保温2h，然后取出溶液离心3次，沉淀物用去离子水洗涤，从碱处理后的晶体与硝酸铵溶液混合开始重复上述步骤3次，最后将所得沉淀物烘干、研磨并在550℃焙烧4h，最终得到A催化剂。

5.一种能够提高MTA反应稳定性的催化剂，其特征在于，该催化剂由用来催化甲醇制低碳烯烃的A催化剂和用来催化低碳烯烃芳构化的B催化剂两部分组成，由权利要求1至4任意一项所述的方法制备而来。

6.权利要求5所述的能够提高MTA反应稳定性的催化剂的应用，其特征在于，所述A催化剂和B催化剂采用上下层的耦合方式来催化甲醇制烯烃反应，其中，A催化剂在上层，B催化剂在下层，中间用石英棉隔开。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述A催化剂和B催化剂的质量比例为3：7。

8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，在A催化剂和B催化剂催化甲醇制烯烃的过程中，控制氮气流速为15mL/min，将床层升温至450℃活化1h，然后控制空速为1h^-1，开始泵甲醇进入反应阶段，反应过程中始终保持输送管路包覆有加热温度为180℃的加热带，当甲醇转化率低于97％时停止反应。