一种用于短链烯烃复分解反应的催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于短链烯烃复分解反应的催化剂及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种用于短链烯烃复分解反应的催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于烯烃加工领域，涉及一种用于烯烃复分解反应的催化剂及其制备方法，具体涉及一种短链烯烃复分解反应的催化剂及其制备方法
。

技术介绍

[0002]烯烃复分解反应是指在催化剂作用下，使得反应物中的烯烃分子碳碳双键断裂交换生成新的烯烃分子的过程
。
烯烃复分解反应在工业生产和精细化学品中有着广泛的应用，例如
SHOP
工艺对乙烯齐聚后的长链烯烃进行异构和复分解得到合适长度的烯烃产物
。
其中大宗的基础化工中应用比较多的丙烯自复分解以及其逆反应乙烯和二丁烯交叉复分解，这对互逆反应可以有效的调节低碳数烯烃的分布从而提高低碳数烯烃产量的灵活性而获得较高的经济效益
。
催化剂选择上，过渡金属氧化物担载在高比表面的的载体上用于烯烃复分解中比较普遍，典型的催化剂有
Re2O7/Al2O3，
MoO3/Al2O3，
WO3/SiO2等，其中
Re2O7/Al2O3催化剂催化性能较好但是价格昂贵，而钼基催化剂催化性能温和
、
价格较低适合大规模开发
。
[0003]中国专利
CN107921425A
公开了一种介孔二氧化硅泡沫复分解催化剂的制备方法，使用钼
、
钨
、
铼或其组合的氧化物负载在介孔泡沫二氧化硅上，用于丁烯复分解制备丙烯过程中有较好的稳定性和选择性，但是该催化剂催化转化率较低
。
中国专利
CN104549232A
公开了一种铼基复分解催化剂，该铼基催化剂使用
0.01
‑5份锌或其氧化物提高负载在氧化铝上的铼发生复分解反应，具有催化活性较高的特点，但是该催化剂稳定性不高
。
中国专利
CN107973686A
公开了一种丙烯自复分解制备乙烯催化剂，使用5‑
15
份的氧化钼负载在二氧化硅或含硅介孔分子筛上，使用镓
、
锡或铋中的一种作为添加剂，使用氧化镁作为异构化催化剂减弱催化剂中酸性的影响抑制裂解聚合等副反应减缓结焦从而延长催化剂的稳定性，该方法可延长催化剂寿命至
42h
，但是该催化剂催化副产物较多
。
中国专利
CN101172241A
公开了一种用于烯烃歧化反应的催化剂，所述催化剂是介孔
WO3/SBA
‑
15
分子筛为烯烃催化剂，使用浸渍法浸渍偏钨酸，具有制备工艺简单的优点，但是该复分解催化剂活性较低，反应选择性较低，反应灵活性不足
。
文献
《Reduction andmetathesis activity of MoO3/Al2O3》
中报道了高温作用下分散不同含量的氧化钼在氧化铝上可以提高烯烃复分解的活性，但是大多数高温下分散均匀且孤立的氧化钼位点仍然需要严苛的活化条件
。
[0004]综上所述，现有技术中存在着催化剂活化条件严苛
、
副反应较多
、
活性低的不足，所以本专利技术提供可一种具有催化寿命较长
、
催化转化灵活
、
催化活性较高的短链烯烃复分解反应的催化剂及其制备方法
。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种用于短链烯烃复分解反应的催化剂及其制备方法
。
本专利技术所述催化剂采用氧化钼作为活性组分，
P
或
Ga
作为助剂，大比表面积的氧化铝作为载体，有利于活性组分的高度分散，具有高反应活性得特点
。
利用本发
明催化剂制备方法可以制备出小尺寸氧化钼纳米颗粒，从而实现尺寸效应的调变，制备过程中助剂的引入，有利于调变活性组分的化学环境，通过活性组分对中间产物的影响，实现目标产物的高选择性
。
[0006]一方面，本专利技术提供了一种用于催化短链烯烃复分解反应的催化剂，其中，所述催化剂为负载型金属氧化物催化剂，包含活性组分
、
助剂和氧化铝载体，其中，活性组分为
MoOx
纳米颗粒，助剂为
P、Ga
中的一种或者两种，所述活性组分中
Mo
元素含量占整个催化剂的
0.5
‑
3.0wt
％，助剂
P
和
/
或
Ga
元素含量占整个催化剂的
0.20
‑
4.0wt
％
。
[0007]优选的，氧化铝载体为
α
‑
Al2O3、
β
‑
Al2O3、
η
‑
Al2O3、
γ
‑
Al2O3中一种或多种
。
载体占整个催化剂
93.0
‑
99.3wt
％
。
[0008]优选的，
MoOx
纳米颗粒的尺寸为
0.1
‑
5nm
；
MoOx
纳米颗粒在载体上高度均匀分散
。
[0009]优选的，催化剂中助剂为
POy
或
GaOy
中的一种或者两种
。
[0010]优选地，
Mo
元素含量占整个催化剂的
0.5wt
％
、1.0wt
％
、1.5wt
％
、2.0wt
％
、2.5wt
％
、3.0wt
％，更优选为
1.0
‑
2.5wt
％
。
[0011]优选的，助剂
P
和
/
或
Ga
元素含量占整个催化剂的
0.20wt
％
、0.5wt
％
、1.0wt
％
、1.5wt
％
、2.0wt
％
、2.5wt
％
、3.0wt
％
、3.5wt
％
、4.0wt
％，更优选为
1.0
‑
3.0wt
％
。
[0012]优选地，本专利技术所述氧化铝载体多孔大比表面积，其比表面积为
100
‑
200m2/g
，平均孔径为
14
‑
30nm。
[0013]另一方面，本专利技术提供了一种上述催化剂的制备方法，包括：
[0014](1)
将钼源与水混合，得到钼源溶液；
[0015](2)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于催化短链烯烃复分解反应的催化剂，所述催化剂为负载型金属氧化物催化剂，包含活性组分
、
助剂和氧化铝载体，其中，活性组分为
MoOx
纳米颗粒，助剂为
P、Ga
中的一种或者两种，所述活性组分中
Mo
元素含量占整个催化剂的
0.5
‑
3.0wt
％，助剂
P
和
/
或
Ga
元素含量占整个催化剂的
0.20
‑
4.0wt
％
。2.
根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，氧化铝载体为
α
‑
Al2O3、
β
‑
Al2O3、
η
‑
Al2O3、
γ
‑
Al2O3中一种或多种；载体占整个催化剂
93.0
‑
99.3wt
％
。3.
根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，催化剂中助剂为
POy
或
GaOy
中的一种或者两种
。4.
根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，
Mo
元素含量占整个催化剂的
1.0
‑
2.5wt
％；助剂
P
和
/
或
Ga
元素含量占整个催化剂的
1.0
‑
3.0wt
％
。5.
一种根据权利要求1‑4任一项所述的催化剂的制备方法，包括：
(1)
将钼源与水混合，得到钼源溶液；
(2)
将助剂源与水混合溶解，得到助剂溶液；
(3)
向步骤
(1)

【专利技术属性】
技术研发人员：曹直，秦高雷，万红柳，宫能锋，杨轶博，孙晓东，李国强，王缠和，施金祥，杨勇，李永旺，
申请(专利权)人：中科合成油内蒙古技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：