[发明专利]一种对低碳烯烃具有较高的选择性的催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种对低碳烯烃具有较高的选择性的催化剂及其制备方法，其中，制备方法包括以下步骤：(1)以硅源、去离子水、模板剂、碱源、硼源和晶种溶液为原料经过晶化和焙烧制备得到B‑ZSM‑5分子筛母体‑1；(2)将NaOH、Al(NO₃)₃和水混合制成处理液，并加入B‑ZSM‑5分子筛母体‑1，经搅拌和焙烧制备得到B‑ZSM‑5分子筛母体‑2；(3)经过铵交换制备得到B‑ZSM‑5分子筛母体‑3；(4)经过压片和过筛制备得到最终的ZSM‑5分子筛。本发明的有益之处在于：(1)制得的ZSM‑5分子筛既可用在MTO工艺中，也可用在MTP工艺中；(2)无论是在MTO工艺中还是在MTP工艺中，制得的ZSM‑5分子筛对C2‑C4烯烃都具有较高的总选择性；(2)制得的ZSM‑5分子筛催化稳定性得到了提高。

技术领域

本发明涉及一种催化剂及其制备方法，具体涉及一种对低碳烯烃具有较高的选择性的催化剂及其制备方法，属于催化剂技术领域。

背景技术

乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的基本化工原料，随着我国国民经济的发展，特别是现代化学工业的发展，我国对低碳烯烃的需求日渐攀升，供需矛盾也将日益突出。

甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃的MTO工艺和甲醇制丙烯的MTP工艺，是目前重要的化工技术。该类技术以煤或天然气合成的甲醇为原料，生产低碳烯烃，是发展非石油资源生产乙烯、丙烯等产品的核心技术。

目前，在甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃的MTO工艺中，普遍使用ZSM-5分子筛作为催化剂，现有的ZSM-5分子筛多为颗粒状，在实际使用中发现其存在以下一些问题：

1、催化稳定性较差；

2、低碳烯烃的总选择性较低。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种催化稳定性较好并且低碳烯烃的总选择性较高的催化剂及其制备方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种对低碳烯烃具有较高的选择性的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

Step1：制备B-ZSM-5分子筛母体-1

向聚四氟乙烯反应釜中依次加入硅源、去离子水、模板剂、碱源、硼源和晶种溶液，搅拌均匀后在空气氛围下于170℃晶化3d，然后离心、洗涤、烘干、研磨，在空气氛围下于550℃焙烧6h，得到B-ZSM-5分子筛母体-1；

Step2：碱处理

将NaOH、Al(NO₃)₃和水混合制成处理液，将盛有处理液的烧杯置于65℃水浴锅中，待恒温后加入B-ZSM-5分子筛母体-1，搅拌30min，然后取出离心、洗涤、烘干、研磨，在空气氛围下于500℃焙烧4h，制得B-ZSM-5分子筛母体-2；

Step3：铵交换

将盛有NH₄Cl溶液的烧杯置于60℃水浴锅中，待恒温后加入B-ZSM-5分子筛母体-2，搅拌2h，然后取出离心、洗涤，完成1次铵交换操作，重复前述铵交换操作2次，最后将产物烘干、研磨，在空气氛围下于500℃焙烧4h，制得B-ZSM-5分子筛母体-3；

Step4：成型

将B-ZSM-5分子筛母体-3压片成型，然后用筛子筛成20-40目的颗粒，得到最终的ZSM-5分子筛。

前述的制备方法，其特征在于，在Step1中，前述硅源选用的是硅溶胶、正硅酸乙酯或白炭黑。

前述的制备方法，其特征在于，在Step1中，前述模板剂选用的是四丙基溴化铵、四丙基氢氧化铵或正丁胺。