制备包含沸石催化剂的模制品的方法和使用该催化模制品将氧化物转化为烯烃的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备包含沸石材料和一种或多种氧化物粘合剂的模制品的方法，该方法特别包括制备沸石材料如Mg

Method for preparing a molded article containing a zeolite catalyst and method for converting oxides to olefins using the catalytic molded article

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备包含沸石催化剂的模制品的方法和使用该催化模制品将氧化物转化为烯烃的方法


[0001]本专利技术涉及一种包括使用增塑剂的制备模制品的特定方法，根据所述方法制备的模制品及其用途。该模制品具有特定的物理和化学性能，同时包含较低量的粘合剂。
[0002]引言
[0003]在烯烃合成领域中，由于C1原料的可得性不断增加，尤其是将甲醇转化为丙烯越来越令人感兴趣地起着重要作用。已知尤其是短链烯烃的合成要求高度特异性催化剂以转化相应原料。
[0004]该类方法中涉及的特定挑战不仅依赖于反应参数的最优选择，而且更为重要的是依赖于允许高度有效和选择性转化为例如所需烯烃级分的特定催化剂的使用。如上所述，其中将甲醇用作原料的方法特别重要，其中它们的催化转化通常得到烃类及其衍生物，尤其是烯烃、链烷烃和芳烃的混合物。
[0005]因此，在该类催化转化中的特定挑战在于所用催化剂以及工艺构架和参数的优化和微调。过去几十年对于将氧化物转化为烯烃以及尤其是将甲醇转化为烯烃而开发的方法鉴于石油储量不断减少而越来越重要，相应地将它们命名为甲醇制烯烃方法(用于甲醇制烯烃的MTO方法)。该类方法的优化目前对于降低二氧化碳排放也是令人感兴趣的。在已经用于该类转化中的催化材料中，已经证明沸石材料高度有效，其中尤其使用沸石材料。
[0006]WO 2012/085154 A1涉及一种在包含磷酸钛硅铝(在其中也命名为TAPSO)或磷酸钛铝的催化剂存在下制备不饱和碳水化合物的方法。其中公开了所用磷酸钛硅铝优选具有CHA骨架结构类型。
[0007]US 2014/0058180 A1涉及一种生产含磷催化剂的方法，其中该催化剂包含沸石，优选具有TON、MTT、MFI、MEL、MTW或EUO骨架结构类型的沸石。其中公开了该方法包括用水溶液或水处理煅烧沸石，其中该水溶液可以选自水、氯化铵水溶液、稀盐酸、稀乙酸和稀硝酸。US 2014/058180 A1尤其在实施例2中公开了一种制备包含沸石和粘合剂的模制品的方法，其中该粘合剂与该粘合剂和该沸石的总和的重量比为约0.176。
[0008]US 10,112,188B2和US 2014/0058181 A1涉及一种制备基于结晶铝硅酸盐的含磷沸石类型催化剂的方法，所述方法的催化剂以及所述催化剂在将甲醇转化为烯烃中的用途。该方法包括将氧化铝和酸混入pentasil沸石粉末中，其中该酸可以是硫酸、硝酸、乙酸、甲酸、草酸或柠檬酸。
[0009]US 10,005,073 B2也涉及优选具有MFI或MEL骨架结构类型的含磷沸石的生产。
[0010]US 9,511,361 B2涉及一种含有pentasil类型铝硅酸盐和粘合剂的催化剂，其中该催化剂呈具有特定平均直径和特定BET表面积的球形式。该催化剂可以用于将甲醇转化为烯烃。此外，公开了该制备的催化剂相对于铝硅酸盐和粘合剂的总重量可以包含10
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40重量％的粘合剂。
[0011]US 2017/0121259 A1涉及一种生产含有铜、锌和铝的催化剂，尤其是生产具有增强的机械强度，尤其是侧向压缩强度的催化剂模制品的方法。
[0012]WO 2018/109083 A1涉及一种用于甲醇合成的压片催化剂，具有增强的机械稳定性。该催化剂包含含有铜、锌和铝的含金属混合物，以铝酸钙作为粘合剂材料。
[0013]CN 100503041 C涉及一种用于二甲醚合成的催化剂及其制备方法，其中该催化剂包含具有质子，选自碱金属、碱土金属和铵的阳离子以及选自氧化铝、二氧化硅和二氧化硅
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氧化铝的无机粘合剂的疏水性沸石。所述催化剂的制备包括提供一种由酸和粘合剂的混合物制备的糊，将所述糊与沸石混合并挤出所得混合物。
[0014]CN 104511298 B涉及一种用于将甲醇转化为丙烯的催化剂体系，其中该催化剂的特征在于它基于该催化剂体系的总重量含有a)30
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85重量％SAR为100
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3000的改性沸石分子筛，b)0.001
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5重量％改进剂，c)0.1
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20重量％助催化剂组分，d)10
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50重量％疏水性硅粉和e)3
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55重量％粘合剂。
[0015]尽管现有技术相对于新型催化材料的合成一方面通过使用新的改进合成程序做出了相当大的努力以及另一方面它们有各种应用如尤其是在催化领域中，仍然持续需要提供新的催化材料，尤其是特定模制品，它们尤其就其机械稳定性而言显示出进一步改进的性能，以实现改进的长寿命。
[0016]详细说明
[0017]因此，仍然需要提供一种制备显示出改进的机械性能，同时在将氧化物转化为烯烃中，尤其是对于将甲醇转化为丙烯保持优异的催化活性的模制品的方法。特别令人感兴趣的是提供显示出改进的机械稳定性，尤其是改进的压碎强度，同时保持优异催化活性的该模制品。
[0018]因此，本专利技术的目的是要提供一种新型模制品，其适合将氧化物转化为烯烃，尤其是将甲醇选择性转化为丙烯，例如在固定应用下，具有相对改进的物理性能，尤其是改进的机械强度。类似地，根据该新型方法可以制备具有改进的相对于水的扭曲度和改进的扩散系数的模制品。因此，本专利技术的另一目的是要提供一种制备该模制品的方法，尤其是具有相对降低的二氧化碳排放的方法。
[0019]惊人的是现已发现可以提供一种制备模制品的新方法，得到具有改进机械性能的模制品。此外，惊人地发现根据本专利技术可以制备显示出改进的物理和化学性能，尤其是改进的机械强度和还有改进的相对于水的扭曲度，以及改进的扩散系数的模制品。本专利技术的模制品还显示出在甲醇转化为烯烃中实现了优异的催化活性。
[0020]因此，本专利技术涉及一种制备包含沸石材料和一种或多种氧化物粘合剂的模制品的方法，其中该沸石材料在其骨架结构中包含YO2和任选的X2O3，其中Y是四价元素且X是三价元素，该方法包括：
[0021](i)制备一种包含沸石材料、氧化物粘合剂源、第一增塑剂和酸的混合物；
[0022](ii)优选将水混入在(i)中得到的混合物中；
[0023](iii)优选将第二增塑剂混入在(i)或(ii)中得到的混合物中；
[0024](iv)优选将水混入在(iii)中得到的混合物中；
[0025](v)将在(i)、(ii)、(iii)或(iv)中得到的混合物成型，得到模制品的前体；
[0026]其中在(i)中得到的混合物中作为氧化物计算的该氧化物粘合剂源与作为氧化物计算的该沸石材料和该氧化物粘合剂源的总和的重量比在0.05:1
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0.15:1范围内。
[0027]根据本专利技术，模制品应理解为由成型方法得到的三维实体；因此，术语“模制品”与
术语“成型体”同义使用。
[0028]本专利技术模制品中所含沸石材料通常呈粉末形式，后者就其粒度分布而言例如可以通过产生所需粒度分布的特定合成方法制备，或者通过研磨给定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备包含沸石材料和一种或多种氧化物粘合剂的模制品的方法，其中所述沸石材料在其骨架结构中包含YO2和任选的X2O3，其中Y是四价元素且X是三价元素，所述方法包括：(i)制备一种包含沸石材料、氧化物粘合剂源、第一增塑剂和酸的混合物；(v)将在(i)中得到的混合物成型，得到模制品的前体；其中在(i)中制备的混合物中作为氧化物计算的所述氧化物粘合剂源与作为氧化物计算的所述沸石材料和所述氧化物粘合剂源的总和的重量比在0.05:1
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0.15:1范围内。2.权利要求1的方法，其中(i)包括：(i.1.a)制备一种包含沸石材料、氧化物粘合剂源和第一增塑剂的混合物；(i.1.b)将酸混入在(i.1.a)中得到的混合物中。3.权利要求1的方法，其中(i)包括：(i.2.a)提供沸石材料；(i.2.b)提供一种包含氧化物粘合剂源、任选的水和酸的混合物；(i.2.c)将在(i.2.b)中得到的混合物与在(i.2.a)中提供的沸石材料混合；(i.2.d)将第一增塑剂混入在(i.2.c)中得到的混合物中。4.权利要求1
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3中任一项的方法，其中所述第一增塑剂选自有机聚合物、碳水化合物、石墨、植物添加剂以及其中两种或更多种的混合物。5.权利要求1
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4中任一项的方法，其中所述氧化物粘合剂源包含AlOOH(勃姆石)、Al2O3、Al(OH)3、水滑石、硅溶胶、胶体二氧化硅、湿法二氧化硅和干法二氧化硅中的一种或多种。6.权利要求1
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5中任一项的方法，其中所述沸石材料具有选自ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFV、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ASV、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AVL、AWO、AWW、BCT、BEA、BEC、BIK、BOF、BOG、BOZ、BPH、BRE、BSV、CAN、CAS、CDO、CFI、CGF、CGS、CHA、
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CHI、
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CLO、CON、CSV、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EEI、EMT、EON、EPI、ERI、ESV、ETR、EUO、*
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EWT、EZT、FAR、FAU、FER、FRA、GIS、GIU、GME、GON、GOO、HEU、IFO、IFR、
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IFU、IFW、IFY、IHW、IMF、IRN、IRR、
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IRY、ISV、ITE、ITG、ITH、*
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ITN、ITR、ITT、
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ITV、ITW、IWR、IWS、IWV、IWW、JBW、JNT、JOZ、JRY、JSN、JSR、JST、JSW、KFI、LAU、LEV、LIO、
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LIT、LOS、LOV、LTA、LTF、LTJ、LTL、LTN、MAR、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MO...

【专利技术属性】
技术研发人员：AN，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：