[发明专利]一种用于制备低碳烯烃的催化剂及制备方法与应用

权利要求书

1.一种用于制备低碳烯烃的催化剂，其特征在于，

以原子比计算，所述催化剂包括如下式所示物质：

Fe₁₀₀Zr_aCu_bA_cX_dO_e；

其中，

a的取值范围为3.0～200.0；

b的取值范围为0.2～30.0；

c的取值范围为0.1～32；

d的取值范围为0.1～50；

e为满足所示物质中各元素化合价所需的氧原子总数；

A为选自VIIA族中的，任意一种或者一种以上的元素；

X为任意一种或者一种以上的碱金属元素，和/或任意一种或者一种以上的碱土金属元素。

2.根据权利要求1所述的用于制备低碳烯烃的催化剂，其特征在于，

a的取值范围为10～150；

b的取值范围为1.0～15；

c的取值范围为1.0～25；

d的取值范围为1.0～30。

3.根据权利要求1～2任一所述的用于制备低碳烯烃的催化剂，其特征在于，

所述A包括F、Cl、Br、I中的任意一种或几种；

所述X包括Be、Ca、Mg、Se、Ba、K、Na、Li、Cs中的任意一种或几种。

4.根据权利要求1～3任一所述的用于制备低碳烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于，

1)准备含有Fe和Zr的混合液，所述混合液中Fe、Zr总金属离子浓度为0.1mol/L～3.0mol/L；

准备含有沉淀剂的溶液，所述溶液中沉淀剂的浓度为0.1mol/L～3mol/L，沉淀剂的用量为保证Fe、Zr离子完全沉淀；

2)将步骤1)中的混合液与含有沉淀剂的溶液接触混合，形成沉淀物；

3)对步骤2)所得沉淀物进行老化、焙烧，得到铁和锆的混合氧化物；

4)准备含有Cu、VIIA族元素及碱金属和/或碱土金属元素的溶液，作为浸渍液；

5)利用步骤4的浸渍液对步骤3)的混合氧化物进行浸渍处理，然后烘干、焙烧，得到催化剂；

其中，所用沉淀剂包括碳酸铵、碳酸氢铵、氨水、碳酸钠、尿素、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾中一种或多种。

5.根据权利要求4所述的用于制备低碳烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于，

所述步骤2)中，在温度为40℃～180℃，pH值为5～10的条件下得到沉淀物质。

6.根据权利要求4所述的用于制备低碳烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，进行老化的时间为1h～20h，温度为40℃～180℃；

进行焙烧的温度为350℃～800℃，焙烧的时间为2h～20h。

7.根据权利要求6所述的用于制备低碳烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，沉淀物老化完成后需要进行洗涤、烘干处理，然后再进行焙烧；

所述洗涤至中性或洗至无钾、钠检出；

所述烘干温度为40℃～150℃，烘干时间为6h～24h。

8.根据权利要求4所述的用于制备低碳烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中，焙烧温度为350℃～800℃，焙烧时间为2h～20h；

烘干温度为40℃～150℃，烘干时间为6h～24h。