[发明专利]用于汽油催化转化多产乙烯丙烯的催化剂及其制备方法以及汽油催化转化的方法

说明书

本发明涉及石油化工领域，公开了一种用于汽油催化转化多产乙烯丙烯的催化剂及其制备方法以及汽油催化转化的方法，该催化剂包括天然矿物质、无机氧化物、FER结构分子筛和贵金属，以所述催化剂的总重量为基准，天然矿物质的含量为15‑70wt％，无机氧化物的含量为10‑60wt％，FER结构分子筛的含量为10‑70wt％，以元素计，贵金属的含量为0.1‑10wt％。所述汽油催化转化的方法包括：将汽油、二氧化碳以及任选的稀释气与上述催化剂接触反应。采用本发明提供的催化剂可以在温和条件下实现汽油的催化转化和CO₂的有效利用，促进乙烯和丙烯的生产，乙烯和丙烯的选择性高。

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体涉及一种用于汽油催化转化多产乙烯丙烯的催化剂及其制备方法以及汽油催化转化的方法。

背景技术

乙烯和丙烯是非常重要的基础化工原料。其中，乙烯主要用于生产聚乙烯、环氧乙烷、二氯乙烷等，丙烯主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等产品。

近年来，乙烯和丙烯的需求量增长迅速，带动产能不断提高。目前，生产乙烯和丙烯的主要方式有蒸汽裂解、催化裂化、丙烷脱氢、MTO、催化重整等。其中，采用蒸汽裂解的方式来生产乙烯和丙烯其产物比例不能灵活调整，而且其反应温度高达840-860℃，能量消耗约占石化工业能耗的40％。因此，通过催化裂化来大量增产乙烯和丙烯是用来满足需求量增长的一条高效的途径，其中，石脑油等汽油馏分的催化裂化因为反应温度低、产物分布灵活易调、产物污染性小更环保等优点而非常有前途。但是，从目前的结果来看，仍需对工艺和催化剂的性能进行进一步的改善和提高。

众所周知，CO₂是一种重要的温室气体，其温室效应导致了一系列的问题，如土地沙漠化、病虫害加剧、气候变化、冰川融化等，因此，国际社会一致呼吁CO₂减排。但另一方面，CO₂还是一种廉价的、丰富的C1资源，它能够跟氢气进行反应，生成CO、甲醇、二甲醚、低碳烃、汽油等，还能与甲烷反应生成合成气，与乙烷生成乙烯等。但这些反应一般都需要在高压下进行，对反应条件的要求比较苛刻。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中汽油催化转化反应，乙烯和丙烯收率有待进一步提高以及CO₂利用条件苛刻的缺陷，提供一种用于汽油催化转化多产乙烯丙烯的催化剂及其制备方法以及汽油催化转化的方法。采用本发明提供的催化剂具有较高的乙烯丙烯选择性，采用该催化剂可以在温和条件下实现CO₂的有效利用。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于汽油催化转化多产乙烯丙烯的催化剂，该催化剂包括天然矿物质、无机氧化物、FER结构分子筛和贵金属，以所述催化剂的总重量为基准，天然矿物质的含量为15-70wt％，无机氧化物的含量为10-60wt％，FER结构分子筛的含量为10-70wt％，以元素计，贵金属的含量为0.1-10wt％。

优选地，所述FER结构分子筛为ZSM-35沸石、Ferrierite沸石、FU-9沸石、ISI-6沸石、NU-23沸石和Sr-D沸石中的至少一种；进一步优选地，所述FER结构分子筛包括ZSM-35沸石和Ferrierite沸石，更进一步优选地，ZSM-35沸石和Ferrierite沸石的重量比为1：(0.1-5)。

本发明第二方面提供一种上述用于汽油催化转化多产乙烯丙烯的催化剂的制备方法，该方法包括：将贵金属盐和/或负载型贵金属、FER结构分子筛、天然矿物质、无机氧化物和/或无机氧化物前身物混合打浆、喷雾干燥，然后进行焙烧。

优选地，该方法还包括向所述催化剂中引入助剂。

本发明第三方面提供由上述的制备方法制得的用于汽油催化转化的催化剂。

本发明第四方面提供一种汽油催化转化的方法，该方法包括：将汽油、二氧化碳与催化剂以及任选地稀释气接触反应，所述催化剂包括上述用于汽油催化转化多产乙烯丙烯的催化剂。