本发明专利技术属于催化剂及其制备领域，涉及一种含有杂原子的分子筛催化剂及其制备方法，具体为一种用于丙烷脱氢转化制丙烯MFI型分子筛催化剂及其制备方法。其中该催化剂以催化剂本身质量计，包括以下重量百分含量的组分：60%～98%重量份的MFI型杂原子分子筛，0.15%-0.4%重量份的主活性组分，0.05%-2%重量份的杂元素改性剂，5%-30%重量份的粘结剂，2%-15%重量份的助挤剂，以上各组分的质量百分含量之和为100%。本发明专利技术的催化剂具有优良的丙烷脱氢活性和稳定性，而且制备工艺简单，成本更低，具有较好的工业应用前景。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于催化剂及其制备领域，涉及一种含有杂原子的分子筛催化剂及其制备方法，具体为一种用于丙烷脱氢转化制丙烯MFI型分子筛催化剂及其制备方法。其中该催化剂以催化剂本身质量计，包括以下重量百分含量的组分：60%～98%重量份的MFI型杂原子分子筛，0.15%-0.4%重量份的主活性组分，0.05%-2%重量份的杂元素改性剂，5%-30%重量份的粘结剂，2%-15%重量份的助挤剂，以上各组分的质量百分含量之和为100%。本专利技术的催化剂具有优良的丙烷脱氢活性和稳定性，而且制备工艺简单，成本更低，具有较好的工业应用前景。【专利说明】-种用于丙烷脱氢转化制丙烯MFI型分子筛催化剂及其制 备方法
本专利技术属于催化剂及其制备领域，涉及一种含有杂原子的分子筛催化剂及其制备 方法，具体为一种用于丙烷脱氢转化制丙烯MFI型分子筛催化剂及其制备方法。
技术介绍
丙烯是重要的基本有机化工原料之一，在现代石油和化学工业中具占据着重要地 位。全球消费高达9000万吨，其中用于聚丙烯占58%，用于丙烯腈、羰基合成醇、环氧丙烷 和异丙苯分别约占1〇%、8%、7%和6%左右。随着聚丙烯等衍生物需求的迅速增长，对丙烯的 需求也逐年俱增。因此寻求高效合理的工业规模的丙烯增产新技术，已成为我国和全球化 工企业的迫切需要。综合考虑经济性和成熟度指标，丙烷脱氢（PDH)技术是目前最有竞争 力的丙烯工艺。丙烷脱氢技术具有22年历史和超过20套顺利运行的商业化装置；历史数 据表明相关装置的单吨净利润在1000元以上。该工艺的关键是研发高效的丙烷脱氢催化 剂。 Pt-Sn/ Y -Al2O3催化剂用于丙烷脱氢制丙烯反应，国内外已经进行了比较系统 的研究，得到了许多重要的成果，国内外多家研究单位都申请了相关的丙烷脱氢专利。 其中涉及到以Al2O3为载体，以Pt-Sn为活性组分的丙烷脱氢催化剂的制备方法的专利有 CN1033949A、CN1265878C、CN102049267A、CN101003458A、CN102698750 A 等。随着研究的 深入，用具有特殊的结构和性质的物质作为催化剂载体引起了人们的关注。采用分子筛类 的载体代替传统的Y-Al2O3催化剂的载体，存在着以下优点：首先与Y-Al2O 3相比，分子 筛的比表面积较大，使Pt组分在催化剂表面充分分散，这对于提高催化反应的活性和稳定 性具有重要的作用；其次，分子筛的孔口较多，孔道相对较短，使得分子筛表面被积炭完全 堵塞的可能性较小，有利于提高催化反应的稳定性。最后，分子筛的硅铝比可控，可以调变 载体的酸量。CN 10972664A涉及到一种以骨架含SnAl双金属的AlSn-SBA-15分子筛为载 体的丙烷脱氢制丙烯的催化剂，在评价20h后丙烷转化率33%.丙烯选择性96%，但并未涉 及到其单程使用寿命；CN102389831A涉及到一种以介孔分子筛MCM-41为载体丙烷脱氢催 化剂，反应IOh后丙烷转化率在32%左右，但专利并未涉及到其丙烯选择性和其单程使用寿 命。CN101066532A涉及到一种采用骨架含Sn的ZSM-5分子筛作为丙烷脱氢催化剂，丙烯 选择性最高可达99%，但是其单程寿命专利中最长为100h。CN101380587A中涉及到一种采 用骨架含稀土元素金属的分子筛为载体的丙烷脱氢催化剂，通过分步浸渍碱或碱土金属、 Pt-Sn改性剂，丙烷转化率最高30. 5%，丙烯选择性97%，单程使用寿命较长为500h，但是催 化剂中贵金属Pt含量较高为0. 5%，制备流程长，催化剂成本较高；CN101513613A涉及到一 种采用多组分杂原子ZMS-5分子筛，通过分步浸渍碱或碱土金属、Pt-Sn改性剂，作为丙烷 脱氢催化剂，丙烷转化率为30%，丙烯选择性最高98%，催化剂单程寿命较长，但同样存在贵 金属Pt含量较高（0. 5%)，制备工艺复杂，催化剂成本较高的问题。 从上述描述中可以看出，以分子筛为载体、Pt为活性组分的丙烷脱氢催化剂，对环 境友好，而且表现出了优良的脱氢活性，但是仍旧存在一些问题，改进空间巨大。本专利技术的 提供的催化剂则在MFI型分子筛载体的骨架中同时引入Sn和过渡金属，并采用共浸方式一 次引入其它改性剂和较低含量的Pt。催化剂用于丙烷脱氢具有更好的脱氢活性和稳定性， 而且制备工艺简单，成本更低，具有较好的工业应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对以上技术问题，提供一种具有较好的丙烷脱氢活性、丙烯 选择性和稳定性，且制备工艺简单，成本较低，具有明显的社会效益和经济效益的一种用于 丙烷脱氢转化制丙烯MFI型分子筛催化剂。 本专利技术的另外一个目的是提供以上这种催化剂的制备方法。 本专利技术目的通过下述技术方案来实现： 一种用于丙烷脱氢转化制丙烯MFI型分子筛催化剂，以催化剂本身质量计，该催化剂 包括以下质量百分含量的组分：60%?98%的MFI型杂原子分子筛，0. 15%-〇. 4%的主活性组 分，0. 05%-2%的杂元素改性剂，5%-30%的粘结剂，2%-15%的助挤剂，以上各组分的质量百分 含量之和为100%。 所述的MFI型杂原子分子筛为采用水热合成制备的双组分杂原子分子筛，其中一 杂原子组分为Sn,另一杂原子为过渡金属Fe、Zn、Ni、Co、Mn中的任意一种；以催化剂的质 量百分含量计，其中Sn元素含量为0. 5%-2%，过渡金属含量为0. 05%-1. 5%。 所述的主活性组分为贵金属Pt,贵金属Pt的来源为氯钼酸。所述的杂元素改性剂 为Li、Na、K、Ca中的任意一种或两种的混合物，质量百分比为0. 3%-1. 5% ;上述Li、Na、K、Ca 来源为其硝酸盐或氯化物。所述的粘结剂选自叙永瓷土、r-氧化铝、拟薄水铝石、高岭土和 粘土中的任意一种或几种的混合物。所述的助挤剂选自田菁粉、草酸、柠檬酸、聚乙烯醇、淀 粉和甲基纤维素中的任意一种或几种的混合物。 一种用于丙烷脱氢转化制丙烯MFI型分子筛催化剂的制备方法，该方法按照如下 步骤进行： 1) 利用水热合成方法，制备出SiO2Al2O3摩尔比为100-250,骨架含有Fe、Zn、Ni、Co、 Mn元素中的一种以及含有Sn元素的MFI型杂原子分子筛，然后在60°C -80°C下用0. 5mol/ L的HCl水溶液交换2-3次，每次2-5h，洗涤烘干后于550°C煅烧6h，最终得到杂原子分子 筛； 2) 将粘结剂和助挤剂加入到第一步得到的杂原子分子筛中，充分研磨混合均匀，然后 滴加0. 6mol/L稀盐酸或稀硝酸挤条成型，得成型分子筛； 3) 将第二步得到的成型分子筛浸渍于氯钼酸、碱/碱土金属盐和蒸馏水的混合溶液 中，再在60°C _80°C，-0. 03MPa至-0. 06 MPa的条件下真空脱气处理lh，然后静止浸渍24h ; 4) 将步骤3得到的成型催化剂于90°C下烘干；在流动空气条件下，于温度为 450°C _580°C煅烧4-8h，得到丙烷脱氢催化剂。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果为： 本专利技术所述催化剂中Pt所占的质量百分含量更低，在常温下采用共浸法一次浸渍， 因而工艺简单，成本低廉，用于丙烷直接脱氢转化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于丙烷脱氢转化制丙烯MFI型分子筛催化剂，以催化剂本身质量计，其特征在于包括以下质量百分含量的组分：60%～98%的MFI型杂原子分子筛，0.15%‑0.4%的主活性组分，0.05%‑2%的杂元素改性剂，5%‑30%的粘结剂，2%‑15%的助挤剂，以上各组分的质量百分含量之和为100%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩伟，潘相米，吴砚会，艾珍，谭亚南，何霖，
申请(专利权)人：西南化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。