一种合成气直接转化制芳烃的催化剂及其制备和应用制造技术

本发明专利技术属于合成气直接转化制芳烃的催化剂及其制备方法，具体涉及一组双功能催化剂及其制备方法。所述催化剂由组分I和组分II组成，组分I为空心球金属氧化物，组分II为具有MFI或MEL结构的酸性分子筛，以质量百分比计，组分I的含量为10‑90％，组分II的含量为10‑90％，二者分别制备后组合而得。该双组分催化剂用于合成气直接转化制取芳烃，可获得芳烃的选择性为40‑85％。

【技术实现步骤摘要】
一种合成气直接转化制芳烃的催化剂及其制备和应用
本专利技术属于合成气直接转化制芳烃领域，具体涉及一组双功能催化剂及其制备和应用。
技术介绍
芳烃，包括苯、甲苯、二甲苯(简称BTX)等，是重要的有机化工基础原料，是生产合成树脂、合成橡胶、合成纤维等的重要原料，与人类日常生活密切相关。我国对芳烃的消费量巨大，但进口依赖度较高，且来源单一，90％以上来源于石油路线，这严重影响到我国的国家能源和产业安全。在我国石油资源短缺的能源结构现实，开发芳烃的非石油碳源生产路线具有重要的战略意义。合成气，即CO和H2和混合气体，是非石油碳源利用的重要平台，基于费托合成的合成气转化制柴油、煤油等燃料油的技术已经工业化，但费托合成的产物主要是直链脂肪烃，只有少量芳烃。目前合成气制芳烃的技术尚未实现工业化，其主要技术难点在于高芳烃选择性、低副产物选择性催化剂的开发。1975年，Mobil公司的研究人员发现采用ZSM-5作为催化剂可以实现甲醇制芳烃的合成。自此，研究人员发现将费托合成催化剂与ZSM-5相结合，或将甲醇合成和甲醇/二甲醚制芳烃(MTA)二段工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一组双功能催化剂，其特征在于：所述催化剂由组分I和组分II组成，组分I为空心球金属氧化物，组分II为具有MFI或MEL拓扑结构的酸性分子筛，以质量百分比计，组分I的含量为10-90％，组分II的含量为10-90％，所述组分I和组分II分别制备后进行组合，得到所述双功能催化剂；/n所述组分I为空心球金属氧化物，所述金属为Ti、Cr、Mn、Zn、Y、Zr、Al、Ga中的一种或两种以上；/n所述组分II为ZSM-5或ZSM-11。/n

【技术特征摘要】
1.一组双功能催化剂，其特征在于：所述催化剂由组分I和组分II组成，组分I为空心球金属氧化物，组分II为具有MFI或MEL拓扑结构的酸性分子筛，以质量百分比计，组分I的含量为10-90％，组分II的含量为10-90％，所述组分I和组分II分别制备后进行组合，得到所述双功能催化剂；
所述组分I为空心球金属氧化物，所述金属为Ti、Cr、Mn、Zn、Y、Zr、Al、Ga中的一种或两种以上；
所述组分II为ZSM-5或ZSM-11。


2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，组分I的空心球金属氧化物直径为100nm-1μm，壁厚为2-50nm，所述空心球氧化物的比表面积为20-100m2g-1，孔体积为0.2-1.0cm3g-1。


3.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述组分II中酸性分子筛的硅铝比为50-300。


4.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，组分II中酸性分子筛还包括介孔和/或大孔结构，所述介孔孔容占分子筛总孔容的5-20％，所述大孔孔容占分子筛总孔容的5-20％。


5.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述组分II中酸性分子筛为经过离子交换的酸性分子筛，所述离子交换的元素为Na、K、Mg、Ti、Cr、Mn、Zn、Ga、Y、Zr、La、Ce中的一种或两种，所述离子交换的元素在组分II中所占质量比为0.5-5％。


6.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述组分I与组分II的组合方式包括三种：(1)将组分I和组分II的粉末固体混合后研磨，压片造粒；(2)将组分I和组分II的粉末固体混合后机械球磨，压片造粒；(3)将组分I和组分II的粉末固体于乙醇-水溶液中超声分散，并搅拌0.5-12h至溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘秀莲，刘瑞芳，李根，李健，包信和，
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