一种低浓度乙醇脱水制乙烯的多级孔分子筛催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种适用于低浓度乙醇脱水制乙烯反应的多级孔HZSM‑5催化剂，主要解决现有技术中存在催化剂活性低、稳定性差、活性金属容易流失等的问题。本发明专利技术还涉及该改性催化剂的制备及应用于低浓度乙醇脱水制乙烯反应。该分子筛催化剂，可实现乙醇高转化率和高选择性地转化为乙烯，具有低温活性高、稳定性好，乙烯选择性高、催化寿命长等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于乙醇脱水制乙烯催化剂制备领域，特别是涉及一种适合乙醇脱水制乙烯的介-微孔多级孔改性分子筛催化剂，及其制备方法以及该催化剂在低浓度乙醇脱水制乙烯反应中的应用。
技术介绍
乙烯是一种重要的化工基础原料，目前其工业化生产主要是来源于石油的高温裂解。但是，众所周知，该法在提供化工原料乙烯的同时，不仅产生大量温室气体和废弃物、导致环境恶化，而且以不可再生的化石资源为原料。随着全球石油资源的短缺、环境状况的恶化，这一技术越来越缺少竞争力。生物发酵技术作为一条绿色可持续发展路线，可为乙醇脱水制乙烯工艺提供广阔的原料来源，使得乙醇脱水制乙烯技术近年来越来越受到人们的重视。目前，乙醇脱水制乙烯工艺中应用最成熟的催化剂是Al2O3催化剂。但是，采用Al2O3催化剂存在反应条件要求苛刻，催化寿命短、反应温度高、乙醇原料浓度要求高、空速低等缺点，导致其整体工艺能耗高。因此，开发能够具有更低的反应温度、更高的操作空速、更高的单程反应转化率和乙烯收率的长寿命催化剂是生物质经由乙醇中间体制乙烯的关键。HZSM-5型分子筛以其特殊的三维孔道结构、较大的比表面积以及独特的表面酸性等优点，在很多催化反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低浓度乙醇脱水制乙烯的多级孔分子筛催化剂，其特征在于，所述多级孔分子筛催化剂是由SiO2/Al2O3摩尔比在25～50范围的HZSM‑5分子筛原粉通过碱处理——酸洗——离子交换的处理工艺制备而成；所述多级孔分子筛催化剂比表面积大于280 m2g‑1、介孔体积占总体积比例35～70%、微孔面积占总面积56～80%、强酸量为改性前HZSM‑5分子筛强酸量的80～95%。

【技术特征摘要】
1.一种低浓度乙醇脱水制乙烯的多级孔分子筛催化剂，其特征在于，所述多级孔分子筛催化剂是由SiO2/Al2O3摩尔比在25～50范围的HZSM-5分子筛原粉通过碱处理——酸洗——离子交换的处理工艺制备而成；所述多级孔分子筛催化剂比表面积大于280m2g-1、介孔体积占总体积比例35～70%、微孔面积占总面积56～80%、强酸量为改性前HZSM-5分子筛强酸量的80～95%。2.根据权利要求1所述的低浓度乙醇脱水制乙烯的多级孔分子筛催化剂，其特征在于，所述多级孔分子筛催化剂的粒径为20～40目。3.一种低浓度乙醇脱水制乙烯的多级孔分子筛催化剂的制备方法，包括如下步骤：A、将一定量的HZSM-5分子筛，按照固液质量比为1：10～50，加入到摩尔浓度为0.05～0.80mol/L的碱溶液中，在35～100℃条件下，恒温下搅拌10～120min，急冷至室温后过滤，滤饼在105～120℃烘箱干燥12小时；B、将步骤A所得干燥后的滤饼置于一定量的摩尔浓度为0.05～0.20mol/L的酸溶液中，在50～90℃条件下，恒温搅拌12～36h，然后急冷、过滤，并用去离子水洗涤滤饼至中性，滤饼90～120℃干燥，并在500～650℃焙烧2～5h；C、将步骤B得到的焙烧后的滤饼在温度25～100℃条件下进行离子交换2～3次，每次离子交换2h，离子交换后的滤饼在90～120℃干燥，再于500～650℃焙烧4～8h，自然冷却，压片过筛至粒径20～40目，即可得所...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛清涛，牛艳霞，刘刚，王玉高，申峻，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14