CN112657535A - 一种脱烯烃催化剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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- CN112657535A CN112657535A CN201910980552.6A CN201910980552A CN112657535A CN 112657535 A CN112657535 A CN 112657535A CN 201910980552 A CN201910980552 A CN 201910980552A CN 112657535 A CN112657535 A CN 112657535A
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Abstract
本发明提供一种脱烯烃催化剂及其制备方法与应用,所述催化剂的组分包括改性分子筛、IA~IIA族元素的氧化物和粘结剂,其中,在所述改性分子筛中,微孔(小于1nm孔道)与全部孔道的体积比为0.2~0.8,在所述改性分子筛中,1~100nm孔道与全部孔道的体积比为(0.1~0.45):1,大于100nm孔道与全部孔道的体积比为(0.1~0.35):1,其中,依次经过微波处理和酸交换处理得到所述改性分子筛。本发明所述方法可以延长催化剂总寿命,从而有效降低催化剂的制备成本,提高催化剂竞争力;所述催化剂可以反复再生重复利用,在反复利用4~8次后,其单次再生恢复率90%以上。
Description
技术领域
本发明涉及脱烯烃领域,尤其涉及脱烯烃催化剂,具体地涉及一种脱烯烃催化剂及其制备方法与应用。
背景技术
石油芳烃三苯(苯、甲苯、对二甲苯)产品主要来源于芳烃联合装置或乙烯装置以及炼油装置,其生产过程中不可避免的生成一定量的烯烃杂质。这些烯烃杂质化学性质相对活泼,易生成新的组分对产品质量产生较大影响,且对下游的设备正常运转产生不可逆转的危害。特别是芳烃联合装置中,如二甲苯吸附分离过程烯烃对吸附剂特别敏感,烯烃杂质的存在对其工艺过程产生非常不利的影响。为得到合格的对二甲苯产品并保证后续工艺的顺利进行,在重整、芳烃抽提、异构化、甲苯歧化工序之后,均需脱除微量烯烃杂质。
早期的芳烃精制工序采用白土作为脱烯烃催化剂。因白土活性低、寿命短、用量大,不可再生,废白土只能填埋处理。随着低压重整工艺应用,重整油芳烃料中胶质含量增加,白土寿命显著降低,白土频繁更换对环境和企业生产安全的影响,为此开发了一种分子筛脱烯烃精制技术,以分子筛催化剂替代工业白土,利用其相对较大的表面积及酸量实现了较长的单程使用寿命和总使用寿命。但分子筛催化剂每次失活后需要异位再生,需要移出反应器,进行再生,分子筛再生过程中由于高温烧炭,易使分子筛催化剂活性降低。因此提高分子筛催化剂性能,尤其催化剂的高单程使用寿命是一个非常重要的指标。
中国专利CN102008976A、CN103041841A、CN102039160A、CN104907090A采用了分子筛为主要活性成分,通过各种方法进行改性来适合反应,防止催化剂过快失活,但适合脱烯烃的分子筛的制备都没有很好的解决。
其中CN102008976A发明的一种脱烯烃催化剂的制备方法,催化剂由高硅铝比ReUSY分子筛为主活性组分,以丝光沸石分子筛为第二活性组分,氧化铝为粘结剂组成,混合分子筛其再生过程的更加困难,且催化剂成本大大提高。
CN104907090A介绍了一种催化重整油精制脱烯烃催化剂及其制备方法,包括30~70%的Al2O3和30~70%的分子筛,催化剂通过浸渍的方法将Al2O3负载到分子筛催化剂载体上制备,对最根本的适合脱烯烃的分子筛制备同样没有解决难题。
中国专利CN102039160A和CN102041035A介绍了一种重整油脱烯烃催化剂,采用20~90份分子筛以及10~80份至少一种选自SiO2、Al2O3或其混合物,且一种含有以元素计至少一种选自Mo、Zr、Nb的金属或其氧化物,至少一种选自Cl、Br、S中的元素或其氧化物,至少一种选自F、P的元素或其氧化物的催化剂,有效延长了催化剂再生周期,但因含F同样无法再生。同时由于分子筛材料的受限通过复杂的改性来提高催化剂的性能,成本较高,环境环保要求高。
以上催化剂采用了分子筛为主要的催化活性来源,在制备过程中分子筛材料受限,催化剂寿命较短。同时在分子筛再生过程中由于改性复杂导致分子筛材料在结构稳定性变差,分子筛的酸性中心发生了不可逆转的变化,因此再生后催化剂整体性能不佳。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种脱烯烃催化剂及其制备方法,不仅降低了催化剂的制备成本,提高了催化剂竞争力,同时赋予催化剂较长的总寿命。
本发明的目的之一在于提供一种脱烯烃催化剂,其组分包括改性分子筛、粘结剂和IA~IIA族元素的氧化物,其中,在所述改性分子筛中包括小于1nm孔道、1~100nm孔道和大于100nm孔道,其中,小于1nm孔道与全部孔道的体积比为0.2~0.8,优选为0.2~0.6。
其中,小于1nm孔道是指直径小于1nm的孔道,1~100nm孔道是指直径为1~100nm的孔道,大于100nm孔道是指直径为大于100nm的孔道。
在一种优选的实施方式中,在所述催化剂中,各组分的重量份数为:
改性分子筛 50~100份,优选50~95份,更优选60~90份;
IA~IIA族元素的氧化物 8份以下,优选大于0份且小于等于4份;
粘结剂 4.9~50份,优选为9.9~40份。
更优选地,IA~IIA族元素的氧化物为0.1~2份。
上述各组分的重量份数可以理解为各组分的重量比(需要说明:并不是基于催化剂100份去限定的);也可以理解为基于(50~100份、优选50~95份、更优选60~90份)的改性分子筛:IA~IIA族元素的氧化物的用量为8份以下,优选大于0份且小于等于4份;粘结剂的用量为4.9~50份,优选为9.9~40份。
在一种优选的实施方式中,所述改性分子筛选自改性Y型分子筛、改性ZSM-5型分子筛、改性ZSM-12型分子筛、改性β型分子筛、改性MCM-22型分子筛和改性MCM-56型分子筛中的至少一种,优选选自改性Y型分子筛、改性β型分子筛、改性MCM-22型分子筛中的至少一种。
在一种优选的实施方式中,在所述改性分子筛中,1~100nm孔道与全部孔道的体积比为(0.1~0.45):1,优选为(0.2~0.4):1。
在进一步优选的实施方式中,在所述改性分子筛中,大于100nm孔道与全部孔道的体积比为(0.1~0.35):1,优选为(0.1~0.25):1。
其中,芳烃脱烯烃技术为烷基化反应,为多聚芳环的大分子反应,分子种类较多,产物分子直径大于1nm,较大的有2nm,因此需要有合理孔道,小于1nm孔道不能太多。同时孔道过大和过多影响催化剂的酸性,脱烯烃烷基化反应能力较差。因此合适的孔道有利于单元的进行。
在一种优选的实施方式中,所述改性分子筛由分子筛经微波改性得到。
其中,微波大大促进极性分子的反应(所述极性分子是指溶液中的例子以及分子筛上的极性离子),同时微波作用均匀,可以深入分子筛内部,为常规的处理方法所达不到效果,本法有利于形成多级孔的稳定结构。
在进一步优选的实施方式中,所述改性分子筛由分子筛在有机胺的溶液中经微波改性得到。
在本发明中,碱(有机胺)可以对分子筛的硅和铝氧化物作用,从分子筛晶粒中脱除,从而扩大了较大孔道的比例,得到合理的多级孔结构。采用无机碱也可以达到分子筛造孔效果。但过多的无机碱带来了较多的碱金属或碱土金属离子,对分子筛的酸性中心钝化,使催化剂失去活性。在试验中我们还发现,有机胺离子的另一个作用,可以保护分子筛的结构稳定,保护分子筛骨架,分子筛结晶度明显较高。
在一种优选的实施方式中,所述IA~IIA族元素选自锂、镁、钠、钾、锶、钡和钙中至少一种,优选选自镁、钙、锂、钠中至少一种。
其中,IA~IIA族元素的氧化物可以有效减低催化剂酸中心密度过高的问题。
在一种优选的实施方式中,所述粘结剂选自氧化铝、高岭土、凹凸棒土、膨润土、硅藻土和二氧化硅中的至少一种,优选选自氧化铝和/或氧化硅。
本发明所述催化剂具有较长的总寿命,具体地,可以反复再生重复利用,在反复利用4~8次后,其单次寿命仍然可达恢复率90%以上,优选96%以上。
其中,寿命评价如下进行:在溴指数为1500mg/100g的重整油,在12h-1,1.9MPa下,分别在温度180℃下评价反应,到在出口为100mg/100g溴指数下的评价时间。
本发明目的之二在于提供本发明目的之一所述脱烯烃催化剂的制备方法,包括以下步骤:
步骤1、将所述分子筛置于有机胺的溶液中进行水热处理,优选采用微波加热;
步骤2、然后在酸溶液中进行酸交换处理,任选的干燥,得到改性分子筛;
步骤3、将改性分子筛与所述粘结剂、IA~IIA族元素的化合物混合,焙烧得到所述催化剂。
在一种优选的实施方式中,所述方法中原料的用量份数为:
改性分子筛 50~100份,优选50~95份,更优选60~90份;
IA~IIA族元素的化合物 8份以下,优选大于0份且小于等于4份;
粘结剂 4.9~50份,优选为9.9~40份。
其中,IA~IIA族元素的化合物的量以其中IA~IIA族元素生成的氧化物的量计,且,IA~IIA族元素的化合物更优选为0.1~2份。
上述各组分的用量份数可以理解为各组分的重量用量比(需要说明:并不是基于原料总量100份去限定的);也可以理解为基于(50~100份,优选50~95份,更优选60~90份)的改性分子筛:IA~IIA族元素的化合物的用量为8份以下,优选大于0份且小于等于4份;粘结剂的用量为4.9~50份,优选为9.9~40份。
在一种优选的实施方式中,在步骤1中,所述有机胺选自烷基胺、二烷基胺、三烷基胺、四烷基氢氧化铵、苯基胺中至少一种,优选选自二烷基胺、三烷基胺、四烷基胺中至少一种,更优选选自正丙胺、三乙胺、正乙胺、三丙胺、四丙基氢氧化铵、二丙胺、丁胺、四丁基氢氧化胺、苯胺、四乙基氢氧化胺和四甲基氢氧化胺中至少一种。
在进一步优选的实施方式中,在步骤1中,所述有机胺在溶液中的重量浓度为0.1~10%,优选为0.5~5%。
在本发明中,碱(有机胺)可以对分子筛的硅和铝氧化物作用,从分子筛晶粒中脱除,从而扩大了较大孔道的比例,形成合理的多级孔结构。采用无机碱也可以达到分子筛造孔效果。但过多的无机碱带来了较多的碱金属或碱土金属离子,对分子筛的酸性中心钝化,使催化剂失去活性。在试验中我们还发现,有机胺离子的另一个作用,可以保护分子筛的结构稳定,分子筛结晶度明显较高。
在一种优选的实施方式中,在步骤1中,液固重量比为(1.0~50):1,优选为(3.0~15):1。所述液固比是指溶液与分子筛的重量之比。
其中,对分子筛形成大孔孔道体系同时保持结晶度高的措施:有机胺溶液的浓度低,孔道形成速度较慢,时间长一些,微波功率可以大一些;浓度高,微波功率可以低一些,时间短一些。
在一种优选的实施方式中,在步骤1中,所述微波处理的温度为室温~180℃,功率为1~100w/g分子筛,处理时间为1~18h。
其中,所述室温是指25℃±5℃。
在进一步优选的实施方式中,在步骤1中,所述微波处理的温度为50~150℃,功率为5~50w/g分子筛,处理时间为1~8h。
在一种优选的实施方式中,在步骤2中,所述酸溶液选自有机酸和/或无机酸的水溶液。
在进一步优选的实施方式中,所述有机酸包括柠檬酸、乙酸、草酸、丙酸、羟基乙酸、EDTA、卤代乙酸、苯磺酸,所述无机酸包括硫酸、硝酸、盐酸。
在更进一步优选的实施方式中,所述酸溶液的摩尔浓度为0.01~1mol/L,优选为0.1~0.2mol/L。
其中,通过酸交换处理脱除分子筛中的非骨架铝。
在一种优选的实施方式中,在步骤2中,液固重量比为1~50,优选为5~10。
在一种优选的实施方式中,在步骤3中,所述IA~IIA族元素的化合物为含有IA~IIA族元素的水溶性化合物,优选选自IA~IIA族元素的硝酸化合物、氯化物、醋酸化合物、硫酸化合物中至少一种,更优选选自IA~IIA族元素的硝酸化合物和/或氯化物。
在一种优选的实施方式中,在步骤3中,所述焙烧于400~800℃下进行,优选于450~650℃下进行。
芳烃液相脱烯烃分子筛催化剂在实际应用中,在经过一段时间的运行后,催化剂结焦失活,催化剂活性下降,如何来制备合适的分子筛催化剂的性能,是催化剂关键。本发明所述方法可以延长催化剂总寿命,从而有效降低催化剂的制备成本,提高催化剂竞争力。利用所述制备方法得到的催化剂具有较长的总寿命,具体地,所述催化剂可以反复再生重复利用,在反复利用4~8次后,其单次寿命恢复率90%以上、优选95%以上,其中所述恢复率是指相对于新鲜催化剂而言。
本发明目的之三在于提供利用本发明目的之二所述制备方法得到的脱烯烃催化剂。
在一种优选的实施方式中,所述催化剂在反复再生利用4~8次后,单次寿命为90%以上、优选95%以上。
本发明目的之四在于提供本发明目的之一或本发明目的之三所述催化剂在芳烃脱烯烃中的应用。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明所述方法可以延长催化剂总寿命,从而有效降低催化剂的制备成本,提高催化剂竞争力;
(2)利用所述制备方法得到的催化剂可以反复再生重复利用,在反复利用4~8次后,其单次寿命恢复率为90%以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行具体的描述,有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
实施例中采用原料,如果没有特别限定,那么均是现有技术公开的,例如可直接购买获得或者根据现有技术公开的制备方法制得。
本发明所述的催化剂各组分的组成可通过加料量计算而得。
【实施例1】
将HY分子筛(硅铝分子比为5.2)(市售,下同)150g放入200g正丙胺(市售,化学纯,下同)的水溶液中(含8g正丙胺),置于密闭容器中,在温度140℃、功率300w下进行微波处理6小时,然后过滤,再在1000mL、0.5M的柠檬酸(市售,化学纯,下同)水溶液中于80℃进行二次处理4h。经过滤烘干后,得到改性分子筛材料,用于下述催化剂制备。
取上述改性分子筛100g和40g拟薄水铝石(市售,工业品,下同)(氧化铝含量65%),结合硝酸镁(市售,化学纯,下同)4.0g,加8g田菁粉,经捏合干燥,在600℃焙烧3小时,得到催化剂;以重量份数计,所述催化剂的主要组成为:MgO1份,改性分子筛100份,氧化铝26份。以XRD结果计,催化剂中的分子筛的结晶度为85%。
所述催化剂经过BET和压汞法表征得到:微孔(小于1.0nm)体积与全部孔道体积之比为0.5,其中1~100nm孔径的孔容与全部孔道体积之比为0.38,大于100nm孔径的孔容与全部孔道体积之比为0.18。
取5g催化剂,在溴指数为1500mg/100g的重整油,在10h-1、1.9MPa、180℃下进行寿命评价,到在出口为100mg/100g溴指数下评价为130小时。在550℃,空气气氛下,焙烧2.5小时,然后在上述同样条件和要求下,寿命为120小时。以XRD结果计,再生后催化剂中的分子筛的结晶度为79%。同样反复在四次后,其催化剂寿命分别为110小时。以XRD结果计,四次再生后催化剂中的分子筛的结晶度为74%。
【实施例2-11】
将分子筛(分子筛见表1)100g放入胺类的水溶液中(含胺重量含量见表1),置于密闭容器中,在特定的条件下下进行微波处理(见表1),然后过滤,再在酸处理条件下二次处理(见表1)。经过滤烘干后,得到改性分子筛材料,用于下述催化剂制备。
取上述改性分子筛和特定量的粘结剂,结合指定量的盐量(见表1),经捏合干燥,在540℃焙烧3小时,得到催化剂,其主要组成见表2。
所述催化剂经过BET和压汞法表征得到孔道结构见表3。
取5g催化剂,在溴指数为600mg/100g的重整油,在12h-1、1.9MPa、170℃下进行寿命评价,到在出口为50mg/100g溴指数下评价结果见表3。在550℃,空气气氛下,焙烧3.0小时,然后在上述同样评价条件和要求下,寿命见表3。同样再生催化剂寿命见表3。在表3中,所述催化剂孔结构是指小于1nm孔径、1~100nm孔径和大于100nm孔径三者的体积比。
【实施例12】
分次将β分子筛(硅铝分子比为22)150g放入200g三乙胺的水溶液中(含15g胺),置于密闭容器中,在温度120℃、功率500w下进行微波处理3小时,然后过滤,再在1200mL、0.3M的柠檬酸水溶液中80℃进行二次处理4h。经过滤烘干后,得到改性分子筛材料,用于下述催化剂制备。
取上述改性分子筛50g和20g拟薄水铝石(氧化铝含量65%),分别结合硝酸镁7.0g、醋酸钠7.0g、碳酸钾7.0g、硝酸钙7.0g、硝酸钡7.0g、硝酸锶7.0g,加4g田菁粉,经捏合干燥,在550℃焙烧3小时,分别得到催化剂A1、A2、A3、A4、A5、A6,其主要组成见表4。
所述催化剂经过BET和压汞法表征得到结果见表5。
取5g催化剂,在溴指数为300mg/100g的重整油,在30h-1、1.0MPa、170℃下进行寿命评价,到在出口为20mg/100g溴指数下评价寿命见表5。在550℃,空气气氛下,焙烧3.0小时,然后在上述同样条件和要求下,寿命见表5。同样反复在6次数后,其催化剂寿命见表5。在表5中,所述催化剂孔结构是指小于1nm孔径、1~100nm孔径和大于100nm孔径三者的体积比。
表1实施例2~11的试验条件
表2实施例2~11中催化剂的主要组成(按重量份数计):
表3实施例2~11中催化剂的性能结果
表4实施例12中催化剂的主要组成
催化剂 | 改性分子筛 | 粘合剂 | 金属氧化物 |
A1 | 50份 | 13份氧化铝 | 1.9份氧化镁 |
A2 | 50份 | 13份氧化铝 | 2.6份氧化钠 |
A3 | 50份 | 13份氧化铝 | 4.7份氧化钾 |
A4 | 50份 | 13份氧化铝 | 2.4份氧化钙 |
A5 | 50份 | 13份氧化铝 | 4.1份氧化钡 |
A6 | 50份 | 13份氧化铝 | 3.4份氧化锶 |
表5实施例12中催化剂物化特性及评价结果
对比例1
将HY分子筛(硅铝分子比为5.2)(市售,下同)150g水中,置于密闭容器中,在温度140℃、功率300w下进行微波处理6小时,然后过滤,再在1000mL、0.5M的柠檬酸水溶液中进行二次处理。经过滤烘干后,得到改性分子筛材料,用于下述催化剂制备。
取上述改性分子筛100g和40g拟薄水铝石(氧化铝含量65%),结合硝酸镁4.0g,加8g田菁粉,经捏合干燥,在600℃焙烧3小时,得到催化剂。以XRD结果计,该催化剂中的分子筛的结晶度为75%。
所述催化剂经过BET和压汞法表征得到:微孔(小于1.0nm)体积与全部孔道体积之比为0.8,其中1~100nm孔径的孔容与全部孔道体积之比为0.10,大于100nm孔径的孔容与全部孔道体积之比为0.10。
取5g催化剂,在溴指数为1500mg/100g的重整油,在10h-1、1.9MPa、180℃下进行寿命评价,到在出口为100mg/100g溴指数下评价为80小时。在550℃,空气气氛下,焙烧2.5小时,然后在上述同样条件和要求下,寿命为65小时。以XRD结果计,该再生催化剂中的分子筛的结晶度为68%。同样反复在四次后,其催化剂寿命分别为60小时。以XRD结果计,该再生催化剂中的分子筛的结晶度为60%。,明显低于实施例1。
在对比例1在微波处理时没有采用有机胺,其产物中小于1nm的小孔道明显多于实施例1的产品,并且,产物的寿命与再生后寿命也明显低于实施例1的产品。
对比例2
将HY分子筛(硅铝分子比为5.2)150g放入200g正丙胺(市售,化学纯,下同)的水溶液中(含8g正丙胺),置于密闭容器中,在温度140℃下处理6小时,然后过滤,再在1000mL、0.5M的柠檬酸水溶液中进行二次处理。经过滤烘干后,得到改性分子筛材料,用于下述催化剂制备。
取上述改性分子筛100g和40g拟薄水铝石(氧化铝含量65%),结合硝酸镁(市售,化学纯,下同)4.0g,加8g田菁粉,经捏合干燥,在600℃焙烧3小时,得到催化剂。以XRD结果计,该催化剂中的分子筛的结晶度为77%。
所述催化剂经过BET和压汞法表征得到:微孔(小于1.0nm)体积与全部孔道体积之比为0.7,其中1~100nm孔径的孔容与全部孔道体积之比为为0.14,大于100nm孔径的孔容与全部孔道体积之比为0.16。
取5g催化剂,在溴指数为1500mg/100g的重整油,在10h-1、1.9MPa、180℃下进行寿命评价,到在出口为100mg/100g溴指数下评价为89小时。在550℃,空气气氛下,焙烧2.5小时,然后在上述同样条件和要求下,寿命为80小时。以XRD结果计,该再生催化剂中的分子筛的结晶度为70%。同样反复在四次后,其催化剂寿命分别为69小时。以XRD结果计,该再生四次催化剂中的分子筛的结晶度为61%。
在对比例2没有采用微波处理,其产物中小于1nm的小孔道明显多于实施例1的产品,并且,产物的寿命与再生后寿命也明显低于实施例1的产品。
对比例3
将HY分子筛(硅铝分子比为5.2)(市售,下同)150g放入200g正丙胺(市售,化学纯,下同)的水溶液中(含8g正丙胺),置于密闭容器中,在温度140℃、功率300w下进行微波处理6小时,然后过滤,再在1000mL、0.5M的柠檬酸(市售,化学纯,下同)水溶液中进行二次处理。经过滤烘干后,得到改性分子筛材料,用于下述催化剂制备。
取上述改性分子筛100g和40g拟薄水铝石(市售,工业品,下同)(氧化铝含量65%),加8g田菁粉,经捏合干燥,在600℃焙烧3小时,得到催化剂。
所述催化剂经过BET和压汞法表征得到:微孔(小于1.0nm)体积与全部孔道体积之比为0.6,其中1~100nm孔径的孔容与全部孔道体积之比为为0.28,大于100nm孔径的孔容与全部孔道体积之比为0.12。其中
取5g催化剂,在溴指数为1500mg/100g的重整油,在10h-1、1.9MPa、180℃下进行寿命评价,到在出口为100mg/100g溴指数下评价为100小时。在550℃,空气气氛下,焙烧2.5小时,然后在上述同样条件和要求下,寿命为90小时。同样反复在四次后,其催化剂寿命分别为80小时。
在对比例3产物中没有IA~IIA族元素的氧化物,其产物的寿命与再生后寿命也明显低于实施例1的产品。
Claims (13)
1.一种脱烯烃催化剂,其组分包括改性分子筛、粘结剂和IA~IIA族元素的氧化物;在所述改性分子筛中包括小于1nm孔道、1~100nm孔道和大于100nm孔道,其中,小于1nm孔道与全部孔道的体积比为0.2~0.8。
2.根据权利要求1所述的脱烯烃催化剂,其特征在于,在所述改性分子筛中,
小于1nm孔道与全部孔道的体积比为0.2~0.6;和/或
1~100nm孔道与全部孔道的体积比为(0.1~0.45):1,优选为(0.2~0.4):1;和/或
大于100nm孔道与全部孔道的体积比为(0.1~0.35):1,优选为(0.1~0.25):1。
3.根据权利要求1所述的脱烯烃催化剂,其特征在于,
所述改性分子筛选自改性Y型分子筛、改性ZSM-5型分子筛、改性ZSM-12型分子筛、改性β型分子筛、改性MCM-22型分子筛和改性MCM-56型分子筛中的至少一种,优选选自改性Y型分子筛、改性β型分子筛、改性MCM-22型分子筛中的至少一种;和/或
所述IA~IIA族元素选自锂、镁、钠、钾、锶、钡和钙中至少一种,优选选自镁、钙、钠、锂中至少一种;和/或
所述粘结剂选自氧化铝、高岭土、凹凸棒土、膨润土、硅藻土和二氧化硅中的至少一种,优选选自氧化铝和/或氧化硅。
4.根据权利要求1~3之一所述的脱烯烃催化剂,其特征在于,在所述催化剂中,各组分的重量份数为:
改性分子筛 50~100份,优选50~95份,更优选60~90份;
IA~IIA族元素的氧化物 8份以下,优选大于0份且小于等于4份;
粘结剂 4.9~50份,优选为9.9~40份。
5.根据权利要求4所述的脱烯烃催化剂,其特征在于,所述催化剂在反复再生利用4~8次后,单次寿命恢复率90%以上。
6.一种权利要求1~5之一所述脱烯烃催化剂的制备方法,包括以下步骤:
步骤1、将所述分子筛置于有机胺的溶液中进行水热处理,优选采用微波加热;
步骤2、然后在酸溶液中进行酸交换处理,任选的干燥,得到改性分子筛;
步骤3、将改性分子筛与所述粘结剂、IA~IIA族元素的化合物混合,焙烧得到所述催化剂。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,在步骤1中,
所述有机胺选自烷基胺、二烷基胺、三烷基胺、四烷基胺、苯基胺中至少一种,优选选自二烷基胺、三烷基胺、四烷基胺中至少一种;和/或
所述有机胺在溶液中的重量浓度为0.1~10%,优选为0.5%~5%;和/或
液固重量比为(1~50):1,优选为(3.0~15):1。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,在步骤1中,所述微波处理的温度为室温~180℃,功率为1~100w/g分子筛,处理时间为1~18h;优选地,所述微波处理的温度为50~150℃,功率为5~50w/g分子筛,处理时间为1~8h。
9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,在步骤2中,所述酸溶液选自有机酸和/或无机酸的水溶液;
优选地,所述有机酸包括柠檬酸、乙酸、草酸、丙酸、羟基乙酸、EDTA、卤代乙酸、苯磺酸,所述无机酸包括硫酸、硝酸、盐酸;
更优选地,所述酸溶液的摩尔浓度为0.01~1mol/L,优选为0.1~0.2mol/L。
10.根据权利要求6~9之一所述的制备方法,其特征在于,在步骤3中,所述IA~IIA族元素的化合物为含有IA~IIA族元素的水溶性化合物,优选选自IA~IIA族元素的硝酸化合物、氯化物、醋酸化合物、硫酸化合物中至少一种,更优选选自IA~IIA族元素的硝酸化合物和/或氯化物。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,在步骤3中,所述焙烧于400~800℃下进行,优选于450~650℃下进行。
12.根据权利要求6~11之一所述的制备方法得到的脱烯烃催化剂,所述催化剂在反复再生利用4~8次后,单次寿命恢复率为90%以上,优选95%以上。
13.权利要求1~5之一或权利要求12所述催化剂在芳烃脱烯烃中的应用。
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