【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂领域，具体来讲，是涉及一种催化剂及其制备方法、和制备芳香化合物的方法。
技术介绍
1、苯、甲苯和二甲苯被称为“三苯”，是现代化工最重要的基础有机原料之一，被广泛地应用于溶剂、燃料油、医药、染料、合成材料等领域中。此外还有性质与之接近，具有大π键芳环的如吡啶、甲基吡啶等，也同样在精细化工领域有着极为重要的用途。目前，芳烃主要通过石油化工过程制取，而以2-甲基吡啶为代表的杂环甲基芳烃则通过煤焦油成分的分离制备，但在目前石油资源逐渐匮乏、油价高涨的背景下，导致相应制取成本也逐渐提高，因此，通过开发新的工艺制备芳烃具有重要的经济意义。
2、芳烃可以通过三个含有碳碳三键的炔烃分子发生环三聚反应制备，此外作为衍生，氰基中具有的碳氮三键也可与炔烃分子发生环三聚，以得到诸如2-甲基吡啶等的高附加值精细化工原料。目前，已知的环三聚反应工艺包括了以ti、nb、ni等活性金属负载的多相反应，以及诸如有机钴等催化的釜式反应，但从已知的报导来看，上述反应目标产品收率低、合成效率低、回收复杂。
技术实现思路
1、为了克服现有技术存在的问题，本专利技术的专利技术人经过广泛而深入的研究，提供了一种催化剂及其制备方法、和制备芳香化合物的方法。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种催化剂，具有热稳定性好，择形效应强的优点，进一步地还具有理想的酸性分布，适用于苯环相关的催化反应。又如，本专利技术的另一目的在于提供一种与催化剂相对应的制备方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术
3、所述催化剂的比表面积为500～700m2/g；所述催化剂中，以氧化物计，所述活性组分的含量为0.1wt％～10wt％。即所述ta、nb、ti、ga、ni、zn、v、co、cr和fe元素中的至少一种的氧化物占催化剂总质量的0.1wt％～10wt％，优选为0.5wt％～1.5wt％。
4、在本专利技术的一些实施方式中，所述活性组分含有nb、ti和zn元素中的至少一种。
5、在本专利技术的一些实施方式中，所述分子筛中的sio2/al2o3(硅铝比)的摩尔比为25～80:1，优选为30～40:1；优选地，所述分子筛具有mfi结构、mor结构或mel结构。
6、相比于非分子筛催化剂，本专利技术的催化剂具有更好的择形性，更大的比表面积，更好的热稳定性，活性相分布更为合理，失活的催化剂也更容易再生。
7、本专利技术第二方面提供了一种催化剂的制备方法，其包括步骤：
8、s1、使含有硅源和铝源的分散液i与含有活性组分源的溶液i混合，得到混合凝胶；
9、s2、得到含有模板剂和所述混合凝胶的凝胶前躯体；
10、s3、对所述凝胶前躯体依次进行陈化处理和水热晶化处理，得到中间产物i；
11、s4、对所述中间产物i进行过滤处理，将过滤后得到的固相依次进行干燥处理和铵离子交换处理，得到中间产物ii；
12、s5、对所述中间产物ii进行焙烧处理，得到所述催化剂。
13、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s1中，所述溶液i的制备包括步骤：将活性组分源与助剂混合，得到所述溶液i。
14、在本专利技术的一些实施方式中，所述活性组分源选自含有所述活性组分的氧化物、酸、碱、盐和有机化合物中的一种或多种；
15、在本专利技术的一些实施方式中，所述助剂选自乙二胺四乙酸(edta)、氟化铵、氢氟酸、三乙醇胺、草酸、酒石酸、柠檬酸和磺基水杨酸中的一种或多种。
16、在本专利技术的一些实施方式中，所述活性组分源与助剂的摩尔比为0.5～2:1。
17、本专利技术将活性组分源与助剂混合以得到溶液i，并进行后续反应；现有技术中，采用co等活性组分的有机盐类，在醋酸等溶剂中进行釜式反应。
18、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s1中，所述硅源为硅溶胶和/或水玻璃；
19、和/或，所述铝源选自拟薄水铝石、异丙醇铝、硝酸铝和氢氧化铝中的至少一种。
20、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s2中，所述模板剂选自异丙胺、正丁胺、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵和四丁基氢氧化铵中的至少一种。
21、在本专利技术的一些实施方式中，所述活性组分源、硅源、铝源和模板剂的摩尔比为0.5～2.5:30～150:1:0～2.0。模板剂为0时，表示不加入模板剂。
22、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s1中，将硅源和铝源分别分散至水中，得到各自的分散液，再混合从而得到所述分散液i。换句话说，所述分散液i中还包括水，对于分散液i中水的含量，所述活性组分源、硅源、铝源、模板剂和水(分散剂i中含有的水)的摩尔比为0.5～2.5:30～150:1:0～2.0：25～200。
23、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s1中，将所述分散液i滴加至(逐滴加入)溶液i中以得到所述混合凝胶。将所述分散液i滴加至溶液i中的滴加时间为1～6h，据此可设置滴加的速度。
24、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s2中，将所述模板剂滴加至(逐滴加入)混合凝胶中以得到所述凝胶前躯体。将所述模板剂滴加至混合凝胶中的滴加时间为1～6h，据此可设置滴加的速度。
25、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s3中，所述陈化处理的条件包括：温度为60℃～90℃，时间为1～8h。
26、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s3中，所述水热晶化处理的条件包括：压力为1.2～2.5mpa，温度为150℃～240℃，时间为1～8h。
27、本专利技术中，水热晶化处理可在具有聚四氟乙烯内衬的水热晶化釜进行。
28、根据本专利技术，本专利技术对过滤处理并无严格限定，本领域技术人员可根据具体情况进行选择。
29、根据本专利技术，将完成水热晶化处理的产物进行过滤处理后，将得到固相进行后续的如干燥处理和铵离子交换处理等步骤。
30、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s4中，所述干燥处理的条件包括：温度为100℃～150℃，时间为2～24h。
31、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s4中，所述铵离子交换处理在1～5mol/l的含铵离子溶液中于80℃～95℃下进行。
32、根据本专利技术，本专利技术对铵离子交换处理所使用的铵溶液并无严格限定，如铵溶液为1～5mol/l的nh4cl。
33、在本专利技术的一些实施方式中，可使用含铵离子溶液进行若干次(如至少3次)铵离子交换处理，每次1～3h。
34、本专利技术中，还可对铵离子交换处理完成后得到的产物进行过滤和洗涤处理，过滤和洗涤后得到的固体再进行焙烧处理。
35、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s5中，所述焙烧处理的条件包括：温度为450℃～650℃，时间为2～8h。
36、本专利技术中，在制备催化剂时，还可于步骤s2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种催化剂，包括分子筛和活性成分，所述活性组分含有Ta、Nb、Ti、Ga、Ni、Zn、V、Co、Cr和Fe元素中的至少一种；其中，
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述分子筛中的SiO2/Al2O3的摩尔比为25～80:1；优选地，所述分子筛具有MFI结构、MOR结构或MEL结构。
3.权利要求1或2所述的催化剂的制备方法，其包括步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述溶液I的制备包括步骤：将活性组分源与助剂混合，得到所述溶液I；其中，
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述硅源为硅溶胶和/或水玻璃；和/或，所述铝源选自拟薄水铝石、异丙醇铝、硝酸铝和氢氧化铝中的至少一种；
6.根据权利要求3-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述活性组分源、硅源、铝源和模板剂的摩尔比为0.5～2.5:30～150:1:0～2.0。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述陈化处理的条件包括：温度为60℃～90℃，时
8.一种制备芳香化合物的方法，其特征在于，所述方法包括使含有炔烃的原料与权利要求1或2所述的催化剂或权利要求3-8任一项制备方法得到的催化剂接触，发生环三聚反应，以制备芳香化合物。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述环三聚反应在固定床中进行；
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述炔烃为C2～C6炔烃；优选为乙炔和/或丁炔；
...【技术特征摘要】
1.一种催化剂，包括分子筛和活性成分，所述活性组分含有ta、nb、ti、ga、ni、zn、v、co、cr和fe元素中的至少一种；其中，
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述分子筛中的sio2/al2o3的摩尔比为25～80:1；优选地，所述分子筛具有mfi结构、mor结构或mel结构。
3.权利要求1或2所述的催化剂的制备方法，其包括步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述溶液i的制备包括步骤：将活性组分源与助剂混合，得到所述溶液i；其中，
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述硅源为硅溶胶和/或水玻璃；和/或，所述铝源选自拟薄水铝石、异丙醇铝、硝酸铝和氢氧化铝中的至少一种；
6.根据权利要求3-5中任一项所述的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯冰，顾龙勤，习鹏博，陈炳旭，方敏，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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