一种掺杂杂原子分子筛催化合成气高选择性制低碳烯烃的方法技术

本发明专利技术涉及一种含掺杂杂原子分子筛的催化剂及合成气直接转化制低碳烯烃的方法，所述催化剂为复合催化剂，由组分I和组分II以机械混合方式复合在一起，组分I的活性成份为金属氧化物，组分II为掺杂杂原子的分子筛，分子筛拓扑结构是CHA或AEI，骨架原子包括Al、P、O，杂原子可以为二价金属Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Zr、Mo、Cd、Ba、Ce，三价Ti、Ga，四价Ge中一种或两种以上；组分中I的活性成份与组分II之间的重量比在0.1‑20倍范围之间。反应过程具有很高的低碳烯烃选择性，低碳烯烃包括乙烯、丙烯和丁烯的选择性之和可以达到50‑90％，同时副产物甲烷选择性低于7％，同时具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂杂原子分子筛催化合成气高选择性制低碳烯烃的方法
本专利技术属于合成气制备低碳烯烃领域，具体涉及一种掺杂杂原子分子筛催化合成气高选择性制低碳烯烃的方法。
技术介绍
低碳烯烃是指碳原子数小于或等于4的烯烃。以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是非常重要的基本有机化工原料，随着我国经济的快速增长，长期以来，低碳烯烃市场供不应求。目前，低碳烯烃的生产主要采用轻烃(乙烷、石脑油、轻柴油)裂解的石油化工路线，由于全球石油资源的日渐缺乏和原油价格长期高位运行，发展低碳烯烃工业仅仅依靠石油轻烃为原料的管式裂解炉工艺会遇到越来越大的原料难题，低碳烯烃生产工艺和原料必须多元化。选用合成气制取烯烃工艺可拓宽原材料来源，将以原油、天然气、煤炭和可再生材料为原料生产合成气，为基于高成本原料如石脑油的蒸汽裂解技术方面提供替代方案。合成气一步法直接制取低碳烯烃就是一氧化碳和氢在催化剂作用下，通过费托合成反应直接制得碳原子数小于或等于4的低碳烯烃的过程，该工艺无需像间接法工艺那样从合成气经甲醇或二甲醚，进一步制备烯烃，简化工艺流程，大大减少投资。<br>合成气通过费托本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化剂，其特征在于：所述催化剂包含组分Ⅰ和组分Ⅱ，所述组分I的活性成份为金属氧化物，组分II为掺杂杂原子的分子筛；/n所述的金属氧化物为MnO

【技术特征摘要】
1.一种催化剂，其特征在于：所述催化剂包含组分Ⅰ和组分Ⅱ，所述组分I的活性成份为金属氧化物，组分II为掺杂杂原子的分子筛；
所述的金属氧化物为MnOx、MnaCr(1-a)Ox、MnaAl(1-a)Ox、MnaZr(1-a)Ox、MnaIn(1-a)Ox、ZnOx、ZnaCr(1-a)Ox、ZnaAl(1-a)Ox、ZnaGa(1-a)Ox、ZnaIn(1-a)Ox、CeOx、CoaAl(1-a)Ox、FeaAl(1-a)Ox、GaOx、BiOx、InOx、InaAlbMn(1-a-b)Ox、InaGabMn(1-a-b)Ox中的一种或二种以上；所述x的取值范围是0.7～3.7，a的取值范围是0～1；a+b的取值范围是0～1；
所述的分子筛为CHA或AEI拓扑结构的分子筛，骨架原子包括Al、P、O；所述杂原子为二价金属Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Zr、Mo、Cd、Ba、Ce，三价Ti、Ga，四价Ge中一种或两种以上；所述掺杂杂原子的分子筛为所述杂原子掺杂于所述分子筛骨架中，取代分子筛骨架中的Al或P。


2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述MnOx、ZnOx、CeOx、GaOx、BiOx、InOx的比表面积是1-100m2/g；优选比表面积是50-100m2/g；
所述MnaCr(1-a)Ox、MnaAl(1-a)Ox、MnaZr(1-a)Ox、MnaIn(1-a)Ox、ZnOx、ZnaCr(1-a)Ox、ZnaAl(1-a)Ox、ZnaGa(1-a)Ox、ZnaIn(1-a)Ox、CoaAl(1-a)Ox、FeaAl(1-a)Ox、InaAlbMn(1-a-b)Ox、InaGabMn(1-a-b)Ox的比表面积是5-150m2/g，优选比表面积是50-150m2/g。


3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述掺杂杂原子分子筛中杂原子的摩尔量之和与P摩尔量比值是0.001-0.6。


4.根据权利要3所述的催化剂，其特征在于：所述组分Ⅰ中的活性成份与组分Ⅱ的重量比为0.1-20，优选为0.3-5。


5.根据权利要求3所述的催化剂，其特征在于：所述组分Ⅰ中还添加有分散剂，金属氧化物分散于分...

【专利技术属性】
技术研发人员：包信和，李根，焦峰，潘秀莲，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21