甲醇芳构化催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种甲醇芳构化催化剂及其制备方法，包括顺序执行的如下步骤：将微量金属元素通过原位合成或浸渍法引入至分子筛中，得到改性分子筛，将所述的改性分子筛经历碱液处理后与粘结剂粘结成型，得到催化剂载体，将氧化物加入所述催化剂载体经过干燥、焙烧制成甲醇芳构化催化剂。按照上述流程工艺制得甲醇芳构化催化剂具有寿命长，不易结焦、活性时间长的特点。

Methanol aromatization catalyst and its preparation method

The invention provides a methanol aromatization catalyst and a preparation method, including the following steps in sequential execution: introducing trace metal elements into molecular sieves by in situ synthesis or impregnation, and obtaining modified molecular sieves. The modified molecular sieves are formed by bonding with the binder after alkaline solution, and the catalyst is loaded. The catalyst is added into the catalyst carrier to prepare methanol aromatization catalyst after drying and calcination. According to the above process, methanol aromatization catalyst has the characteristics of long service life, no coking and long activity time.

【技术实现步骤摘要】
甲醇芳构化催化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种甲醇芳构化制备领域，特别设计一种甲醇芳构化催化剂及其制备方法。
技术介绍
随着世界经济的发展，各国对能源的需求量也越来越大，在当前的世界能源结构中，人类所利用的能源主要是石油、天然气、煤炭等化石能源，但是化石燃料的使用给人类带来了环境污染和能源短缺的现实压力，这使得全世界开始关注新能源，而且希望新能源能够克服化石燃料燃烧带来的污染和可能出现的能源枯竭问题。甲醇芳构化作为新的石化原料来源已经成为一种趋势，是缓解我国能源紧张局势,提高资源综合利用，善环境状态，保护生态环境的一条有效捷径。芳烃，特别是轻质芳烃BTX（苯、甲苯、二甲苯）是重要的有机化工原料，具有高附加值。我国的芳烃的主要来源为石油路线中的催化重组和蒸汽裂解副产裂解汽油，来自煤炭路线的仅为10%左右。我国的煤炭甲醇正逐渐走向大型化,产量不断攀升,预计2017年我国甲醇生产能力合计可达2000万吨/年,提高甲醇下游产品的附加值、延长煤化工和天然气化工产业链，降低进口石油的依存度，都具有战略性的意义。而目前甲醇芳催化剂存在寿命短，易结焦、活性时间短的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供了一种甲醇芳构化催化剂，能有效的解决寿命短，易结焦、稳定性能差的技术缺陷。甲醇芳构化催化剂及其制备方法，制备方法为：步骤一：将微量金属元素通过原位合成或浸渍法引入至尺寸为150-700nm的分子筛中，微量金属元素与分子筛的质量比1:3-8，得到改性分子筛，以金属成分计，其含量占分子筛质量的0.5-5%。；步骤二：将所述的改性分子筛经历碱液处理，在20-80℃下，用浓度为1.1-1.5%的碱液对分子筛处理一次或多次，每次处理0.1-8小时，进行过滤洗涤，在100-150℃的温度下进行烘干，所述的碱液与改性分子筛的固液质量比为1:3-50；步骤三：将步骤二所得物质与粘结剂粘结成型，得到催化剂载体，粘结剂与经历碱液的改性分子筛的质量比1:3-50；步骤四：将氧化物加入所述催化剂载体经过干燥、焙烧制成甲醇芳构化催化剂；所述的氧化物与催化剂载体的混合质量比为：1:5-6；所述的碱液为：氢氧化钠、碳酸钠、氨水、有机氨的一种或多种的混合物；所述的粘结剂为：氧化铝、水氧化铝、硅溶胶、氧化硅的一种或多种的混合物，尺寸为200-550nm；所述的氧化物为：氧化锌或氧化镓的一种或两种的混合物、氧化镧或氧化钴的一种或两种的混合物；按重量比，比例为3-7：0.5-2；其中所述的分子筛中的SiO2与A12O3摩尔比为1：100-350。所述的分子筛为ZSM-5或ZSM-11分子筛的一种或两种的混合物。所述的改性分子筛为ZSM-5或ZSM-11的改性分子筛一种或两种的混合物。所述的微量金属元素为：钼酸铵以及含铁、锌元素的硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐和草酸盐中的一种或多种。所述的微量金属元素优选为：钼酸铵、硝酸铁和硝酸锌的一种或多种混合物。本专利技术提供的甲醇芳构化催化剂及其制备方法，提高甲醇制芳烃催化剂使用寿命、增加稳定性，催化剂使用过程中减少表面积碳的发生；添加的金属元素，可有效的增加使用寿命。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1甲醇芳构化催化剂及其制备方法，步骤一：将以金属成分计，其含量占分子筛质量的3%微量金属元素钼酸铵、硝酸铁、碳酸锌和硝酸锌的混合物，通过原位合成或浸渍法引入至尺寸为300nm的ZSM-5、ZSM-11的混合物分子筛中，微量金属元素与分子筛的质量比1:3，得到改性分子筛；步骤二：将ZSM-5、ZSM-11改性分子筛的混合物经历碱液氢氧化钠、碳酸钠、氨水、有机氨的混合物处理，碱液与改性分子筛的固液质量比为1:20；在40℃下，用浓度为1.2%的碱液对分子筛处理一次，处理时间为2小时，进行过滤洗涤，在120℃的温度下进行烘干。步骤三：将步骤二所得物质与尺寸为300nm氧化铝、氧化硅的粘结剂混合物粘结成型，粘结剂与经历碱液的改性分子筛的质量比1:5；得到催化剂载体。步骤四：将按重量比5：1氧化锌、氧化镧和氧化钴的混合物加入所述催化剂载体经过350℃，11小时干燥、焙烧制成甲醇芳构化催化剂；氧化物与催化剂载体的混合质量比为1：5。其中分子筛中的SiO2与A12O3摩尔比为1：200。实施例2甲醇芳构化催化剂及其制备方法，步骤一：将以金属成分计，其含量占分子筛质量的5%微量金属元素钼酸铵、碳酸铁、碳酸锌的混合物，通过原位合成或浸渍法引入至尺寸为150nm的ZSM-11的分子筛中，微量金属元素与分子筛的质量比1:5得到改性分子筛；步骤二：将ZSM-11改性分子筛经历碱液有机氨处理，在60℃下，用浓度为1.5%的碱液对分子筛处理三次，每次处理1小时，进行过滤洗涤，在100℃的温度下进行烘干，所述的碱液与改性分子筛的固液质量比为1:10；步骤三：将步骤二所得物质与尺寸为400nm水氧化铝、硅溶胶的混合物粘结成型，得到催化剂载体，粘结剂与经历碱液的改性分子筛的质量比1:10；步骤四：将按重量比3:0.5氧化锌、氧化钴的混合物加入所述催化剂载体经过450℃，8小时干燥、焙烧制成甲醇芳构化催化剂；所述的氧化物与催化剂载体的混合质量比为：1:6；其中分子筛中的SiO2与A12O3摩尔比为1：300。实施例3甲醇芳构化催化剂及其制备方法：步骤一：将以金属成分计，其含量占分子筛质量的2%微量金属元素钼酸铵、硝酸铁、硝酸锌、草酸铁、硫酸锌的混合物，通过原位合成或浸渍法引入至尺寸为500nm的ZSM-5、ZSM-11的混合物分子筛中，微量金属元素与分子筛的质量比1:8，得到改性分子筛；步骤二：将所述的ZSM-5、ZSM-11改性分子筛的混合物经历碱液碳酸钠、氨水的混合物处理，在50℃下，用浓度为1.1%的碱液对分子筛处理5次，每次处理3小时，进行过滤洗涤，在130℃的温度下进行烘干，所述的碱液与改性分子筛的固液质量比为1:35；步骤三：将步骤二所得物质与尺寸为450nm氧化铝粘结成型，得到催化剂载体，粘结剂与经历碱液的改性分子筛的质量比2:6；步骤四：将按重量比6:1氧化锌、氧化镧的混合物加入所述催化剂载体经过550℃，3小时制成甲醇芳构化催化剂；氧化物与催化剂载体的混合质量比为：1:5.5；其中分子筛中的SiO2与A12O3摩尔比为1：220。实施例4甲醇芳构化催化剂及其制备方法：步骤一：将以金属成分计，其含量占分子筛质量的4.5%微量金属元素硝酸锌、钼酸铵，通过原位合成或浸渍法引入至尺寸为600nm的ZSM-5分子筛中，微量金属元素与分子筛的质量比1:7，得到改性分子筛；步骤二：将所述的ZSM-5改性分子筛的混合物经历碱液氢氧化钠、碳酸钠、氨水、有机氨的混合物处理，在80℃下，用浓度为1.3%的碱液对分子筛处理1次，处理7小时，进行过滤洗涤，在140℃的温度下进行烘干，所述的碱液与改性分子筛的固液质量比为1:50；步骤三：将步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.甲醇芳构化催化剂及其制备方法，其特征在于：制备方法为：步骤一：将微量金属元素通过原位合成或浸渍法引入至尺寸为150‑700nm的分子筛中，微量金属元素与分子筛的质量比1:3‑8，得到改性分子筛，以金属成分计，其含量占分子筛质量的0.5‑5%；步骤二：将所述的改性分子筛经历碱液处理，在20‑80℃下，用浓度为1.1‑1.5%的碱液对分子筛处理一次或多次，每次处理0.1‑8小时，进行过滤洗涤，在100‑150℃的温度下进行烘干，所述的碱液与改性分子筛的固液质量比为1:3‑50；步骤三：将步骤二所得物质与粘结剂粘结成型，得到催化剂载体，粘结剂与经历碱液的改性分子筛的质量比1:3‑50；步骤四：将氧化物加入所述催化剂载体经过350‑550℃，3‑12小时，干燥、焙烧制成甲醇芳构化催化剂；所述的氧化物与催化剂载体的混合质量比为：1:5‑6；所述的碱液为：氢氧化钠、碳酸钠、氨水、有机氨的一种或多种的混合物；所述的粘结剂为：氧化铝、水氧化铝、硅溶胶、氧化硅的一种或多种的混合物，尺寸为200‑550nm；所述的氧化物为：氧化锌或氧化镓的一种或两种的混合物、氧化镧或氧化钴的一种或两种的混合物；按重量比，比例为3‑7：0.5‑2；其中所述的分子筛中的SiO2与A12O3摩尔比为1：100‑350。...

【技术特征摘要】
1.甲醇芳构化催化剂及其制备方法，其特征在于：制备方法为：步骤一：将微量金属元素通过原位合成或浸渍法引入至尺寸为150-700nm的分子筛中，微量金属元素与分子筛的质量比1:3-8，得到改性分子筛，以金属成分计，其含量占分子筛质量的0.5-5%；步骤二：将所述的改性分子筛经历碱液处理，在20-80℃下，用浓度为1.1-1.5%的碱液对分子筛处理一次或多次，每次处理0.1-8小时，进行过滤洗涤，在100-150℃的温度下进行烘干，所述的碱液与改性分子筛的固液质量比为1:3-50；步骤三：将步骤二所得物质与粘结剂粘结成型，得到催化剂载体，粘结剂与经历碱液的改性分子筛的质量比1:3-50；步骤四：将氧化物加入所述催化剂载体经过350-550℃，3-12小时，干燥、焙烧制成甲醇芳构化催化剂；所述的氧化物与催化剂载体的混合质量比为：1:5-6；所述的碱液为：氢氧化钠、碳酸钠、氨水、有机氨的一种或多种的混合物；所述的粘结剂为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贵生，李稚松，
申请(专利权)人：北斗航天卫星应用科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11