[发明专利]用于轻烃制丙烷的催化剂和方法

权利要求书

1.一种用于轻烃制丙烷的催化剂，包括：分子筛载体、粘结组分和改性组分，其中，所述分子筛载体的晶粒粒径在1μm以下，优选为在600nm以下，更优选为在500nm以下。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述分子筛载体衍生自分子筛原粉，优选衍生自ZSM-5分子筛原粉，更优选衍生自氢型ZSM-5分子筛原粉，进一步优选地，所述分子筛原粉的SiO₂/Al₂O₃摩尔比为5～200，优选为10～150，更优选为15～120；总比表面积为350～450m²/g，且外比表面积占总比表面积的15％～30％；和/或

所述粘结组分包括γ-氧化铝和/或氧化硅；和/或

所述改性组分包括氧化锌、氧化镓、氧化铜和氧化银中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，以所述催化剂的总重量为计算基准，所述分子筛载体的质量百分含量为60％～90％，优选为60％～80％；所述粘结组分的质量百分含量为10％～40％，优选为15％～35％；所述改性组分的质量百分含量为0.1％～10％，优选为0.1％～6％。

4.一种用于轻烃制丙烷的催化剂的制备方法，包括：

S1.对含有分子筛原粉、粘结剂和捏合剂的混合物进行成型处理，得到催化剂中间体；

S2.在所述催化剂中间体上引入改性剂，得到催化剂前驱体；

S3.依次对所述催化剂前驱体进行干燥处理和焙烧处理，得到催化剂。

其中，所述分子筛原粉的晶粒粒径在1μm以下，优选为在600nm以下，更优选为在500nm以下。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述分子筛原粉为ZSM-5分子筛原粉，优选为氢型ZSM-5分子筛原粉，进一步优选地，所述分子筛原粉的SiO₂/Al₂O₃摩尔比为5～200，优选为10～150；总比表面积为350～450m²/g，且外比表面积占总比表面积的15％～30％；和/或

所述粘结剂选自拟薄水铝石、薄水铝石、硅溶胶、高岭土和无定形硅铝中的至少一种；和/或

所述捏合剂包括硝酸；和/或

所述改性剂选自改性金属的硝酸盐、硫酸盐和氯化物中的至少一种，所述改性金属选自锌、镓、铜和银中的至少一种。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述分子筛原粉与所述粘结剂的质量比为100:(5～40)，优选为100:(10～30)；和/或步骤S2中，所述催化剂中间体与所述改性剂的质量比为100:(3～25)，优选为100:(5～20)。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述干燥处理的条件包括：温度为80℃～120℃，优选为100℃～120℃，时间为1h～48h，优选为5h～15h；和/或所述焙烧处理的条件包括：温度为400℃～700℃，优选为500℃～550℃，时间为1h～48h，优选为1h～10h，更优选为2h～6h。

8.一种权利要求4-7中任一项所述的制备方法制得的催化剂。

9.一种利用轻烃制丙烷的方法，包括：使包含轻烃的料流与权利要求1-3中任一项所述的催化剂或权利要求8所述的催化剂接触，其中，所述轻烃选自C₄～C₆的烷烃中的至少一种，优选为丁烷。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述接触的条件包括：温度为200℃～500℃，优选为250℃～450℃；压力为0.2MPa～6MPa，优选为0.5MPa～3MPa；质量空速为0.1h^-1～2h^-1。