[发明专利]用于甲基叔丁基醚转化制丙烯的催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及石油化工领域，公开了一种用于甲基叔丁基醚转化制丙烯的催化剂及其制备方法和应用。所述催化剂包括ZRP‑5沸石分子筛、KIT‑6介孔分子筛、氧化铝和改性氧化物；其中，以所述甲基叔丁基醚转化制丙烯催化剂的总重量为基准，所述ZRP‑5沸石分子筛的含量为40‑70重量％，所述KIT‑6介孔分子筛的含量为15‑35重量％，所述氧化铝的含量为5‑25重量％，所述改性氧化物的含量为1‑9重量％。该催化剂既解决了MTBE生产过剩的问题，又增产了重要的化工原料丙烯。

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体地，涉及一种用于甲基叔丁基醚转化制丙烯的催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

甲基叔丁基醚(MTBE)作为一种高辛烷值汽油添加剂曾经长时间用于汽油调合。但是，由于残留在大气和水中的甲基叔丁基醚会导致环境污染，鉴于上述理由，生产MTBE的工业装置的前途和命运已经引起了国内企业和研究机构的广泛关注，为MTBE寻找新的工业用途也成了当务之急。

目前，既能充分利用现有MTBE生产装置，又能够生产高附加值产品的方案是MTBE重新裂解为异丁烯。MTBE裂解得到的异丁烯既可以用于生产聚异丁烯、丁基橡胶、叔丁胺等产品，也可以通过间接烷基化技术发生叠合反应生成二异丁烯。二异丁烯加氢产物异辛烷具有高辛烷值，可以作为汽油添加剂。目前，国内外已有一些研究机构相继开发了利用MTBE装置转产的间接烷基化技术。因此，MTBE裂解制备异丁烯是成为目前的研究热点，很多研究人员为这一反应过程开发了裂解催化剂，如：CN108409517A公开了一种利用甲基叔丁基醚催化裂解制备异丁烯的方法。

与异丁烯相比，丙烯的用途更为广泛。近年来，随着丙烯下游产品需求的不断增长，丙烯的需求量也逐年增加，增产丙烯的技术更受关注。如果能够通过MTBE一步裂解制得丙烯，既能解决现有MTBE装置的出路问题，又能够生产急需的丙烯。从经济效益和长远发展来看，MTBE直接裂解制丙烯都是一条比较好的工艺路线。

但是，直到目前为止，MTBE裂解制丙烯方面的研究工作还没有报导。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的存在的甲基叔丁基醚作为汽油添加剂的用量逐渐减少的现状，为甲基叔丁基醚提供一条新的利用途径，提供了一种用于甲基叔丁基醚转化制丙烯的催化剂及其制备方法和应用，该催化剂既解决了MTBE生产过剩的问题，又增产了重要的化工原料丙烯，以及将本发明提供的催化剂用于甲基叔丁基醚催化裂解反应，能够较好地提高产品中丙烯和乙烯的含量。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种用于甲基叔丁基醚转化制丙烯的催化剂，其特征在于，所述催化剂包括ZRP-5沸石分子筛、KIT-6介孔分子筛、氧化铝和改性氧化物；其中，以所述甲基叔丁基醚转化制丙烯催化剂的总重量为基准，所述ZRP-5沸石分子筛的含量为40-70重量％，所述KIT-6介孔分子筛的含量为15-35重量％，所述氧化铝的含量为5-25重量％，所述改性氧化物的含量为1-9重量％。

本发明第二方面提供了一种前述所述的催化剂的制备方法，其中，该方法包括：

(1)在稀硝酸的存在下，将ZRP-5沸石分子筛、KIT-6介孔分子筛、粘合剂和助挤剂混合后挤压成型，经干燥和第一焙烧处理后，得到催化剂前体；

(2)将所述催化剂前体浸渍于含有改性氧化物前体的水溶液中，将得到的固体产物经第二焙烧处理，得到用于甲基叔丁基醚转化制丙烯的催化剂。

本发明第三方面提供了一种前述所述的催化剂在甲基叔丁基醚催化裂解反应中的应用。

通过上述技术方案，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)本发明所提供的用于甲基叔丁基醚转化制丙烯的催化剂能够将甲基叔丁基醚直接催化转化生产丙烯，既解决了MTBE生产过剩的问题，又增产了重要的化工原料丙烯。