[发明专利]一种含多级孔SAPO-34分子筛的双功能催化剂、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种含多级孔SAPO-34分子筛的双功能催化剂，其特征是，所述双功能催化剂包括组分I和组分Ⅱ，所述组分I为微孔结构的SAPO-34分子筛在原始母液中进行后处理得到的多级孔SAPO-34分子筛，所述组分Ⅱ为ZnCrAl金属氧化物。

2.根据权利要求1所述的含多级孔SAPO-34分子筛的双功能催化剂，其特征是，所述组分I和组分Ⅱ的重量比为1:2，所述ZnCrAl金属氧化物中Zn : Cr : Al原子摩尔比为1.5:1:1。

3.根据权利要求1或2所述的一种含多级孔SAPO-34分子筛的双功能催化剂的制备方法，其特征是，包括：

选用三乙胺作为微孔结构导向剂，向体系中不引入或引入晶种的条件下进行晶化，晶化完成后，将微孔结构的SAPO-34分子筛在原始母液中进行后处理，进而得到多级孔SAPO-34分子筛，为组分I；

通过共沉淀法制备ZnCrAl金属氧化物，为组分Ⅱ；

组分I和组分Ⅱ分别造粒后通过机械混合的方式复合到一起。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是，所述组分I的具体制备方法为：

将铝源与水搅拌均匀，随后依次加入磷源、硅源以及三乙胺，搅拌至形成均匀的凝胶后，不引入或者引入研磨后的SAPO-34晶种，搅拌均匀后，进行老化处理；

将老化后的凝胶混合物转移到带聚四氟乙烯内衬的不锈钢合成釜中密封后在自身压力下进行水热晶化；

待晶化结束后，将合成釜从旋转烘箱取出用水冷却至室温，然后将晶化后的产物在不同设定温度下的旋转烘箱中旋转不同时间，使其在原始母液中得到进一步处理，形成多级孔；

将所得的产物进行离心洗涤至中性，在烘箱烘干过夜，即得SAPO-34分子筛原粉，原粉在空气气氛中焙烧除去有机模板剂后，得到焙烧型多级孔SAPO-34分子筛。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是，所述凝胶混合物中各原料的摩尔比为硅源：铝源：磷源：三乙胺：水=（0.1-1.0）:1.0:（0.5-2）:（1.0-4.0）:（30-100）；所述铝源以Al₂O₃计，所述磷源以P₂O₅计，所述硅源以SiO₂计。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是，所述加入晶种与初始凝胶混合物的质量比为（0~10）:100。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是，所述晶化条件为170-200℃下晶化24-48h。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是，所述的旋转烘箱的设定温度为30~100℃，所述的旋转时间为0~180 min；所述烘箱的烘干温度为60-110℃，所述焙烧温度为350-550℃。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是，所述组分Ⅱ的具体制备方法是：

将Zn、Cr、Al金属元素的硝酸盐按照设定比例称取后溶于去离子水中，配制成混合硝酸盐溶液，将碳酸铵溶解于水配制成沉淀剂溶液，然后将混合盐溶液和沉淀剂溶液采取并流滴加进行共沉淀反应，反应温度控制在50-70℃、沉淀溶液的pH值控制在7.5~8.0，反应后陈化2~5 h，抽滤或者离心洗涤至中性，所得沉淀物置于60-110℃烘箱干燥10~16 h，然后置于马弗炉中在空气氛围下300~500℃焙烧1~6 h，制得ZnCrAl金属氧化物。

10.权利要求1或2所述的含多级孔SAPO-34分子筛的双功能催化剂在合成气直接制低碳烯烃的反应中的应用，其特征是，反应前，首先将所制备的双功能催化剂在H₂气氛下进行还原，还原温度为200~500℃，还原时间为2~8 h，然后进原料气，进行合成气直接制取低碳烯烃的反应，反应温度为300~600℃，反应压力为0.1~3 MPa，原料气总体积空速为1000~10000 h^-1，原料气中H₂与CO的摩尔比为0.5~3。