一种负载型Mo基催化剂、其制备方法及在烯烃歧化反应中的应用技术

本申请公开了一种负载型Mo基催化剂、其制备方法及在烯烃歧化反应中的应用。所述负载型Mo基催化剂包括载体和活性组分；所述载体包括氧化铝和多级孔分子筛；所述活性组分包括活性元素，所述活性元素包括Mo；所述烯烃歧化反应中丁烯原料为1

【技术实现步骤摘要】
一种负载型Mo基催化剂、其制备方法及在烯烃歧化反应中的应用


[0001]本申请涉及一种负载型Mo基催化剂、其制备方法及在烯烃歧化反应中的应用，属于催化


技术介绍

[0002]以乙烯、丙烯和丁烯为主的小分子烯烃是许多化学品合成的基本原料，在现代化学工业中具有不可替代的作用。但是，随着人们对各种材料需求的变化导致市场对乙烯等小分子的需求产生一定的波动。烯烃歧化是以碳碳双键易位转化为特征的反应，其中乙烯/2
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丁烯交叉歧化制丙烯及其逆过程可根据市场需求调节乙烯和丙烯产品的比例，同时可提高低值碳四烯烃的高附加值利用。因此，烯烃歧化反应在烯烃生产过程中的二次转化中扮演着重要作用。
[0003]然而，在烯烃初级生产过程中，碳四烯烃多为1
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丁烯和2
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丁烯的混合物。在实际应用中，部分1
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丁烯需要转换为2
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丁烯再与乙烯进行交叉歧化反应。烯烃歧化反应用传统催化剂主要以氧化硅和氧化铝负载的W基和Mo基催化剂为主。但是，氧化硅和氧化铝表面酸性在温和的原位条件下仅有少部分1
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丁烯可异构化成2
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丁烯。当碳四烯烃中含有大量1
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丁烯时，需要经过异构化反应生产2
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丁烯后才能与乙烯发生歧化反应产生丙烯，因此反应工艺中需加入异构化反应器。而且，传统催化剂需要较高的反应温度才能保证其适宜的烯烃歧化活性。因此，开发在低温条件下具有高异构化活性和高歧化性能的双功能催化剂可明显提高烯烃歧化反应的经济性，具有重要的应用意义。

技术实现思路

[0004]为了解决传统催化剂反应温度高其活性较差，且同时为了更好的满足烯烃歧化的工业应用，本专利技术提供一种具有低温高异构化和歧化活性的双功能催化剂。研究发现，在微孔分子筛晶体中引入介孔结构可明显提升相应的负载性Mo基催化剂上分子筛组分的异构化性能和负载Mo物种的烯烃歧化活性，同时分子筛的微介孔结构可以提高催化剂的稳定性。
[0005]本申请的一个方面，提供一种负载型Mo基催化剂，所述负载型Mo基催化剂包括载体和活性组分；
[0006]所述载体包括氧化铝和多级孔分子筛；
[0007]所述活性组分包括活性元素，所述活性元素包括Mo。
[0008]可选地，所述负载型Mo基催化剂为双功能催化剂。
[0009]可选地，所述多级孔分子筛具有微孔结构和介孔结构；
[0010]所述多级孔分子筛的拓扑结构为MFI或BEA型。
[0011]可选地，所述负载型Mo基催化剂中，Mo的含量为1.5～6wt％；
[0012]所述载体中，氧化铝的含量为10～90wt％；
[0013]可选地，所述多级孔分子筛的总比表面积为350～400m2/g；
[0014]可选地，所述微孔的比表面积为200～300m2/g；
[0015]可选地，所述介孔的比表面积为100～150m2/g。
[0016]可选地，所述多级孔分子筛的介孔孔径为10～20nm；
[0017]可选地，所述多级孔分子筛的孔容为0.2～0.5cm3/g；
[0018]可选地，所述微孔的孔容为0.1～0.2cm3/g；
[0019]可选地，所述介孔的孔容为0.1～0.3cm3/g；
[0020]可选地，所述多级孔分子筛选自HZSM
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5分子筛、Hβ分子筛中的至少一种。
[0021]本申请的再一个方面，提供一种上述的负载型Mo基催化剂的制备方法，将含Mo的前驱体通过等体积浸渍法负载于载体上，煅烧I获得所述负载型Mo基催化剂。
[0022]可选地，所述载体为由多级孔分子筛与氧化铝粘结剂经挤条成型、焙烧I获得的多级孔分子筛
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氧化铝复合载体；
[0023]可选地，所述载体中，氧化铝粘结剂的含量为10～90wt％；
[0024]可选地，所述氧化铝粘结剂的含量上限可独立选自30wt％、50wt％、70wt％、90wt％；下限可独立选自10wt％、30wt％、50wt％、70wt％；
[0025]可选地，所述载体中，氧化铝粘结剂的含量为40～70wt％。
[0026]可选地，所述焙烧I温度为400℃～600℃；焙烧I时间为1h～5h；
[0027]可选地，所述焙烧I温度上限可独立选自450℃、500℃、550℃、600℃；下限可独立选自400℃、450℃、500℃、550℃；
[0028]可选地，所述焙烧I时间上限可独立选自2h、3h、4h、5h；下限可独立选自1h、2h、3h、4h；
[0029]可选地，所述含Mo的前驱体选自七钼酸铵和钼酸铵中的至少一种。
[0030]可选地，所述煅烧温度为500℃～600℃，煅烧时间为2h～4h。
[0031]可选地，所述煅烧温度上限可独立选自550℃、600℃，下限可独立选自500℃、550℃。
[0032]可选地，所述煅烧时间上限可独立选自3h、4h，下限可独立选自2h、3h。
[0033]可选地，所述多级孔分子筛的制备方法具体包括：
[0034]以微孔分子筛为母体，通过碱处理、焙烧II、铵交换、焙烧III获得所述多级孔分子筛。
[0035]可选地，所述焙烧II温度为400℃～700℃，焙烧II时间为1h～5h；
[0036]可选地，所述焙烧II温度上限可独立选自500℃、550℃、600℃、700℃；下限可独立选自400℃、500℃、550℃、600℃；
[0037]可选地，所述焙烧II时间上限可独立选自2h、3h、4h、5h；下限可独立选自1h、2h、3h、4h。
[0038]可选地，所述焙烧III温度上限可独立选自500℃、550℃、600℃、700℃；下限可独立选自400℃、500℃、550℃、600℃；
[0039]可选地，所述焙烧III时间上限可独立选自2h、3h、4h、5h；下限可独立选自1h、2h、3h、4h。
[0040]可选地，所述碱处理至少包括以下步骤：
[0041]将微孔分子筛置于碱溶液中，形成混合物，在45～85℃温度下搅拌15～60min进行碱处理；
[0042]所述混合物中，固液比为1/10g/ml～1/50g/ml；
[0043]可选地，所述温度上限可独立选自55℃、65℃、75℃、85℃，下限可独立选自45℃、55℃、65℃、75℃；
[0044]可选地，所述时间上限可独立选自30min、45min、60min；下限可独立选自15min、30min、45min；
[0045]可选地，所述固液比上限可独立选自1/10g/ml、1/20g/ml、1/25g/ml、1/30g/ml、1/40g/ml；下限可独立选自1/20g/ml、1/25g/ml、1/30g/ml、1/40g/ml、1/50g/ml；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载型Mo基催化剂，其特征在于，所述负载型Mo基催化剂包括载体和活性组分；所述载体包括氧化铝和多级孔分子筛；所述活性组分包括活性元素，所述活性元素包括Mo。2.根据权利要求1所述的负载型Mo基催化剂，其特征在于，所述载体中，氧化铝的含量为10～90wt％；所述多级孔分子筛具有微孔结构和介孔结构；所述多级孔分子筛的拓扑结构为MFI或BEA型；优选地，所述负载型Mo基催化剂中，Mo的含量为1.5～6wt％。3.根据权利要求2所述的负载型Mo基催化剂，其特征在于，所述多级孔分子筛的总比表面积为350～400m2/g；所述微孔的比表面积为200～300m2/g；所述介孔的比表面积为100～150m2/g；所述多级孔分子筛的介孔孔径为10～20nm；所述多级孔分子筛的总孔容为0.2～0.5cm3/g；所述微孔的孔容为0.1～0.2cm3/g；所述介孔的孔容为0.1～0.3cm3/g；优选地，所述多级孔分子筛选自HZSM
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5分子筛、Hβ分子筛中的至少一种。4.一种权利要求1～3任一项所述的负载型Mo基催化剂的制备方法，其特征在于，将含Mo的前驱体通过等体积浸渍法负载于载体上，煅烧I获得所述负载型Mo基催化剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述载体由多级孔分子筛与氧化铝经成型、焙烧I获得，所述载体中，氧化铝的含量为10～90wt％；优选地，所述载体中，氧化铝的含量为40～70wt％；优选地，所述焙烧I温度为400℃～600℃；焙烧I时间为1h～5h。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述含Mo的前驱体选自七钼酸铵和钼酸铵中的至少一种；优选地，所述煅烧I温度为500℃～600℃，煅烧I时间为2h～4h。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述多级孔分子筛的制备方法具体包括：以微孔分子筛为母体，通过碱处理、焙烧II、铵交换、焙烧III获得所述多级孔分子筛；优选地，所述焙烧II温度为400℃～700℃，焙烧时间为1h～5h；优选地，所述焙烧III温度为400℃～700℃，焙烧时间为1h～5h。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述碱处理至少包括以下步骤：将微孔分子筛置于碱溶液中，形成混合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄声骏，魏宁，张大治，
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：