一种高稳定性合成气直接制低碳烯烃的催化剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种用于合成气直接转化制低碳烯烃的催化剂、制备方法及其应用。本发明专利技术的催化剂由金属氧化物催化剂与包覆型分子筛催化剂按质量比0.4:1～2:1经物理混合研磨组成，其中金属氧化物催化剂为Zr/Zn摩尔比为2:1的ZrO2‑ZnO催化剂，包覆型分子筛催化剂为纯硅Silicalite‑1分子筛包覆SAPO‑34或SSZ‑13分子筛而成的包覆型M@Silicalite‑1分子筛催化剂。该包覆型分子筛催化剂酸性可调、孔结构丰富、比表面积大，与金属氧化物催化剂同时应用于合成气直接转化制低碳烯烃反应中可提高低碳烯烃选择性、降低副产物CO2选择性，并可延长催化剂寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种高稳定性合成气直接制低碳烯烃的催化剂、制备方法及其应用
本专利技术涉及一种用于合成气一步法直接转化制低碳烯烃的双功能催化剂及制备方法，尤其涉及一种包覆型复合分子筛催化剂的制备方法。
技术介绍
低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁二烯)是重要的基础化工原料，广泛应用于合成橡胶、塑料、有机溶剂等有机化学品中。在工业生产和国民经济中起着举足轻重的作用。合成气制低碳烯烃主要有FTO(由合成气制低碳烯烃)和MTO(以甲醇为中间产物两步法制低碳烯烃)两条途径。其中FTO路径是合成气经由铁基、钴基催化剂在高温下进行转化，其反应产物多为C5+烃，产物中低碳烯烃的选择性难以突破费托合成中的Anderson-Schulz-Flory分布(58％)，该方法不是高选择性制取低碳烯烃的最佳选择。MTO路径由两步串联反应，即先在第一个反应器内在较低温度下由CO加氢合成甲醇，然后将甲醇引入第二个反应器中在高温下经分子筛催化转化生成低碳烯烃，但两步反应温度不一致、反应过程能耗大、设备投资费用高。基于以上因素，将MTO路径两步反应所需催化剂结合在一起，设计一种双功能催化剂，使两步反应在同一个反应器内进行，其目标产物选择性可明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高稳定性合成气直接转化制低碳烯烃的催化剂，其特征在于，所述催化剂由A、B两种组分按照质量比0.4:1～2:1经物理混合、研磨而成；其中，所述A组分为Zr/Zn摩尔比为2:1的ZrO2‑ZnO复合金属氧化物，所述B组分为纯硅Silicalite‑1分子筛包覆CHA结构的微孔硅铝系分子筛M而成的包覆型结构的M@Silicalite‑1分子筛，所述B组分中CHA结构的微孔硅铝系分子筛M与Silicalite‑1的质量比范围为5～1:1。

【技术特征摘要】
1.一种高稳定性合成气直接转化制低碳烯烃的催化剂，其特征在于，所述催化剂由A、B两种组分按照质量比0.4:1～2:1经物理混合、研磨而成；其中，所述A组分为Zr/Zn摩尔比为2:1的ZrO2-ZnO复合金属氧化物，所述B组分为纯硅Silicalite-1分子筛包覆CHA结构的微孔硅铝系分子筛M而成的包覆型结构的M@Silicalite-1分子筛，所述B组分中CHA结构的微孔硅铝系分子筛M与Silicalite-1的质量比范围为5～1:1。2.如权利要求1所述的高稳定性合成气直接制低碳烯烃的催化剂，其特征在于，所述CHA结构的微孔硅铝系分子筛M的比表面积为400m2/g以上，晶粒尺寸为0.5～2.0μm。3.如权利要求1或2所述的高稳定性合成气直接制低碳烯烃的催化剂，其特征在于，所述CHA结构的微孔硅铝系分子筛M为SAPO-34分子筛或SSZ-13分子筛。4.如权利要求3所述的高稳定性合成气直接制低碳烯烃的催化剂，其特征在于，所述SAPO-34分子筛中SiO2/Al2O3摩尔比为0.05～0.5。5.如权利要求3所述的高稳定性合成气直接制低碳烯烃的催化剂，其特征在于，所述SSZ-13分子筛中SiO2/Al2O3摩尔比为15～40。6.一种高稳定性合成气直接制低碳烯烃的催化剂的制备方法，包括如下步骤：1)制备Zr/Zn摩尔比为2:1的ZrO2-ZnO复合金属氧化物；2)制备包覆型结构的M@Silicalite-1分子筛，其中M为SAPO-34分子筛或SSZ-13分子筛；3)将ZrO2-ZnO复合金属氧化物与包覆型结构的M@Silicalite-1分子筛，按照质量比0.4:1～2:1，物理混合、研磨、压片过筛，得到高稳定性合成气直接制低碳烯烃的催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡会，李小静，李忠，张鹏，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14