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领域，具体涉及一组双功能催化剂及其在催化合成气一步法制芳烃中的应用。所述催化剂包含组分I和组分II，组分I的主要成分为钙钛矿结构的氧化物，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，严重影响国家能源安全和产业安全。基于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)二段工艺相本文档来自技高网...

【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包含钙钛矿结构的氧化物，组分II为具有MFI和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％，组分I和组分II进行组合得到所述双功能催化剂；/n所述钙钛矿结构的氧化物结构式为ABO

【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包含钙钛矿结构的氧化物，组分II为具有MFI和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％，组分I和组分II进行组合得到所述双功能催化剂；
所述钙钛矿结构的氧化物结构式为ABO3，所述A为Ca、Sr、Ba、La系元素中的一种或两种；B为Ti、Cr、Mn中的一种或两种；
所述具有MFI和MEL拓扑结构的酸性分子筛为ZSM-5或ZSM-11。


2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述组分I中钙钛矿结构的氧化物ABO3中，氧离子和离子半径较大的阳离子An+形成立方最密堆积，n＝2或3；离子半径较小的阳离子Bm+占据由氧离子单独形成的八面体空隙中，m＝4或3。


3.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述组分I可为经过金属掺杂和/或负载得到的含钙钛矿结构的复合金属氧化物，所述掺杂和/或负载的金属为Mg、Al、Co、Ni、Zn、Ga、Zr、Y中的一种或两种以上，所述掺杂和/或负载的金属在组分I的总金属组成中所占原子比为0.5-50％。


4.如权利要求3所述的催化剂，其特征在于，所述金属掺杂为在所述钙钛矿结构氧化物的合成过程中加入所述掺杂金属的硝酸盐，得到复合金属氧化物；所述金属负载为将所述负载金属的碳酸盐和/或氢氧化物负载在所述钙钛矿结构氧化物上，焙烧得到复合金属氧化物，所述焙烧温度为300-600℃，焙烧时间为0.5-5h。


5.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述ZSM-5和ZSM-11的硅铝比为50-300。


6.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：包信和，刘瑞芳，李健，李根，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