甲醇转化制丙烯催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种甲醇转化制丙烯的催化剂及其制备方法，主要解决现有甲醇转化制丙烯反应的催化剂稳定性差、丙烯选择性不高的问题。本发明专利技术通过采用以90～100％的ZSM-5分子筛、0.05～3％的硼或铝元素，0～5％的稀土元素组成无粘结剂多级孔ZSM-5分子筛催化剂的技术方案，较好地解决了该问题，可用于甲醇制丙烯的工业生产中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于甲醇转化制丙烯催化剂及其制备方法。
技术介绍
丙烯是石油化学工业的重要基础原料，受聚丙烯及其衍生物需求快速增长的驱动，今后几年丙烯的需求仍将以较快的速度增长，因此丙烯被认为是具有很大市场潜力的产品。目前，国内外丙烯的生产方法均以石油为原料，而我国石油资源十分缺乏，石油储量与产量远不能满足国民经济快速发展的需要，供需矛盾十分严峻。由甲醇为原料催化制取低碳烯烃(MTO)以及甲醇转化制取丙烯(MTP)技术是最有希望取代石油路线的新工艺，MTP技术的关键是高性能催化剂的研制，HZSM-5分子筛因其合适的孔径及大范围可调的硅铝比，从而成为MTP催化剂的首选，在催化剂的作用下，甲醇首先脱水生成二甲醚，然后甲醇与二甲醚的平衡混合物继续转化为以乙烯和丙烯为主的低碳烯烃，所生成的低碳烯烃通过缩聚、环化、脱氢、烷基化和氢转移等反应进一步生成烷烃、芳烃及高碳烯烃。因此，提高催化剂的扩散性能，使产物快速扩散从而减少副反应，从而使催化剂稳定性及产物丙烯的选择性得以提高，是MTP催化剂研制的关键。用于MTP反应的HZSM-5分子筛由于其独特的孔道结构和良好的催化性能，而在众多催化反应中得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇转化制丙烯的催化剂，以重量百分比计包括以下组分：a)90～100％硅铝摩尔比SiO2/Al2O3为100～1000的ZSM‑5分子筛；b)0.05～3％的硼或铝元素；c)0～5％的稀土元素；其中催化剂的比表面积为250～700米2/克，总孔容为0.1～2毫升/克，孔直径＜2纳米的孔容占总孔容的20～80％，孔直径2～50纳米的孔容占总孔容的15～60％，孔直径＞50纳米的孔容占总孔容的5～50％。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇转化制丙烯的催化剂，以重量百分比计包括以下组分：a)90～100％硅铝摩尔比SiO2/Al2O3为100～1000的ZSM-5分子筛；b)0.05～3％的硼或铝元素；c)0～5％的稀土元素；其中催化剂的比表面积为250～700米2/克，总孔容为0.1～2毫升/克，孔直径＜2纳米的孔容占总孔容的20～80％，孔直径2～50纳米的孔容占总孔容的15～60％，孔直径＞50纳米的孔容占总孔容的5～50％。2.根据权利要求1所述甲醇转化制丙烯的催化剂，其特征在于ZSM-5分子筛的硅铝摩尔比SiO2/Al2O3为200～800。3.根据权利要求1所述甲醇转化制丙烯的催化剂，其特征在于催化剂的比表面积为300～650米2/克，总孔容为0.2～1.5毫升/克，孔直径＜2纳米的孔容占总孔容的30～75％，孔直径2～50纳米的孔容占总孔容的20～50％，孔直径＞50纳米的孔容占总孔容的5～40％。4.根据权利要求1所述甲醇转化制丙烯的催化剂，其特征在于催化剂的比表面积为320～600米2/克，总孔容为0.2～1.5毫升/克，孔直径＜2纳米的孔容占总孔容的30～70％，孔直径2～50纳米的孔容占总孔容的20～40％，孔直径＞50纳米的孔容占总孔容的5～30％。5.根据权利要求1所述甲醇转化制丙烯的催化剂，其特征在于硼选自硼酸或硼酸钠，铝选自硝酸铝、硫酸铝或氯化铝中的至少一种，以催化剂重量百分比计，硼或铝元素的含量为0.1～2％。6.根据权利要求1所述甲醇转化制丙烯的催化剂，其特征在于稀土元素选自La、Ce、Pr、Nd中的至少一种，以催化剂重量百分比计，稀土元素的含量为0.5～3％。7.权利要求1所述甲醇转化制丙烯催化剂的制备方法，包括以下步骤：a)以四丙基溴化铵或四丙基氢氧化铵中至少一种为模板剂，硝酸铝、硫酸铝或铝酸钠为铝源，水玻璃、硅溶胶或正硅酸乙酯为硅源，以纳米、亚微米或微米的碳粉、淀粉或高分子聚合物为硬模板剂；原料中有机胺模板剂、铝源、硅源、碱、水的摩尔比为：NH4+:Al2O3:SiO2:OH-:H2O＝0.1～0.6:0.001～0.01:1:0.1～0.4:10～25，硬模板含量为原料总重量的0.5～5％；将上述原料混合搅拌后转移到高压釜内，在80～2...

【专利技术属性】
技术研发人员：任丽萍，徐建军，李斌，滕加伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11