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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种负载型mo基催化剂及其制备方法和应用,属于催化。
技术介绍
1、乙烯和丙烯是合成纤维、合成橡胶、合成塑料的基本化工原料,在现代化学工业扮演着重要的作用。乙烯和丙烯生产主要源于石油蒸汽裂解、乙烷或丙烷脱氢及甲醇制烯烃等过程。以碳碳双键断裂-重排为特征的烯烃歧化反应可以根据市场需求调节乙烯和丙烯产品的比例。迄今为止,烯烃歧化反应多集中于多相负载型催化剂(活性组分为re、mo或w)。目前唯一成功工业化的催化剂是氧化硅负载氧化钨基催化剂(wo3/sio2),需要较高的反应温度才能保证适宜的歧化活性。因此,开发低温高活性的催化剂是提高烯烃歧化反应工艺的效率和经济性的有效措施。
2、分子筛-氧化铝复合载体明显提高了负载型mo和w基催化剂的低温歧化活性,利用氧化铝的分散mo或w物种的能力可以有效实现分散态mo和w物种部分进入分子筛微孔与酸位点作用形成高活性物种。但是传统微孔分子筛狭窄的孔道和有限的外表面,使得氧化铝与分子筛的接触面积有限,且不利于mo和w物种的迁移。因此需要一种具有更多反应活性中心的载体负载活性组分的催化剂。
3、通过水处理可以使微孔分子筛表面粗糙化,且产生一定数量的“空洞”,可以明显增加分子筛与氧化铝的接触率,强化分子筛-氧化铝协同作用,从而产生更多的反应活性中心。
技术实现思路
1、本申请提供了一种负载型mo基催化剂及其制备方法和在烯烃歧化反应中的应用,所述催化剂载体通过水处理可以使微孔分子筛表面粗糙化,且产生一定数量的“空洞”,可以明显
2、根据本申请的一个方面,提供一种负载型mo基催化剂,所述催化剂包括分子筛-氧化铝复合载体和活性组分;
3、所述分子筛-氧化铝复合载体具有微孔结构和介孔结构;
4、所述分子筛-氧化铝复合载体的比表面积为285~410m2/g;
5、所述分子筛-氧化铝复合载体的孔体积为0.2~0.5cm3/g;
6、所述分子筛-氧化铝复合载体中,所述分子筛的含量为20~80wt%;
7、所述活性组分为分散态钼物种;
8、所述催化剂中,所述活性组分的负载量为0.1~6wt%;
9、其中,所述分子筛由微孔分子筛经水蒸气处理制得。
10、可选地,所述催化剂中,所述分子筛-氧化铝复合载体中分子筛的含量为50~70wt%。
11、可选地,所述催化剂中,所述活性组分的负载量为2~5wt%。
12、根据本申请的另一个方面,提供一种上述的负载型mo基催化剂的制备方法,至少包括以下步骤:
13、a)将微孔分子筛进行水蒸气处理,焙烧i,得到所述分子筛;
14、b)将所述分子筛与氧化铝混合,挤条成型,焙烧ii,得到所述分子筛-氧化铝复合载体;
15、c)将所述分子筛-氧化铝复合载体浸渍于钼酸盐溶液中,焙烧iii,得到所述负载型mo基催化剂。
16、可选地,所述微孔分子筛的硅铝比为1~50,所述微孔分子筛的拓扑结构为bea、fau、mfi或mor。
17、可选地,所述微孔分子筛的硅铝比为1、10、25、30、45、50中的任意值或两值之间的范围值。
18、可选地,所述水蒸气处理的温度为400-600℃,所述水蒸气处理时间为1~10h,所述水蒸气处理的空速为2~9h-1。
19、可选地,所述水蒸气处理的温度上限可独立的选自600℃、575℃、550℃、525℃、500℃;下限可独立的选自400℃、425℃、450℃、475℃、500℃。
20、可选地,所述水蒸气处理的时间上限可独立的选自10h、9h、8h、7h;下限可独立的选自1h、2h、3h、4h、5h。
21、可选地,所述水蒸气处理的空速上限可独立的选自9h-1、8h-1、7h-1、6h-1;下限可独立的选自2h-1、3h-1、4h-1、5h-1。
22、可选地,所述焙烧i的温度为400~700℃,所述焙烧i的时间为1~5h。
23、可选地,所述焙烧i的温度上限可独立选自700℃、650℃、600℃、550℃;下限可独立选自400℃、450℃、500℃、550℃。
24、可选地,所述焙烧i的时间上限可独立选自5h、4h、3h;下限可独立选自1h、2h、3h。
25、可选地,所述分子筛的硅铝比为1~60。
26、可选地,所述分子筛为氢型分子筛。
27、可选地,所述分子筛与氧化铝的质量比为1:1~4。
28、可选地,所述分子筛与氧化铝的质量比选自1:1、1:2、1:3、1:4中的任意比值或两比值之间的范围值。
29、可选地,所述焙烧ii的温度为400~700℃。
30、可选地,所述焙烧ii的温度上限可独立选自700℃、650℃、600℃、550℃;下限可独立选自400℃、450℃、500℃、550℃。
31、可选地,所述焙烧ii的时间为1~5h。
32、可选地,所述焙烧ii的时间上限可独立选自5h、4h、3h;下限可独立选自1h、2h、3h。
33、可选地,所述钼酸盐选自钼酸铵或/和仲钼酸铵;
34、所述钼酸盐溶液中,所述钼酸盐的浓度为0.01~0.22mol/l。
35、可选地,所述分子筛-氧化铝复合载体与所述钼酸盐溶液的固液比为1g:0.5~1ml。
36、可选地,所述钼酸盐溶液中,所述钼酸盐的浓度上限可独立的选自0.22mol/l、0.2mol/l、0.15mol/l、0.1mol/l;下限独立的选自0.01mol/l、0.05mol/l、0.1mol/l、0.15mol/l。
37、可选地,所述分子筛-氧化铝复合载体与所述钼酸盐溶液的固液比为1g:0.5~1ml。
38、可选地,所述分子筛-氧化铝复合载体与所述钼酸盐溶液的固液比选自1g:0.5ml、1g:0.6ml、1g:0.7ml、1g:0.8ml、1g:0.9ml、1g:1.0ml中的任意比值或两比值之间的范围值。
39、可选地,所述焙烧iii的温度为400~700℃。
40、可选地,所述焙烧iii的温度上限可独立选自700℃、650℃、600℃、550℃;下限可独立选自400℃、450℃、500℃、550℃。
41、可选地,所述焙烧iii的时间为1~5h。
42、可选地,所述焙烧iii的时间上限可独立选自5h、4h、3h;下限可独立选自1h、2h、3h。
43、作为一种具体实施方式,所述分子筛以及相应的负载型催化剂的制备方法,至少包括以下步骤:
44、s1:将母体分子筛置于石英管反应器中,在空气气氛中加热至400-600℃,然后通入水蒸气保持1~5h,再将水蒸气处理后的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种负载型Mo基催化剂,其特征在于,所述催化剂包括分子筛-氧化铝复合载体和活性组分;
2.一种权利要求1所述的催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,微孔分子筛的硅铝比为1~50;
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,
7.一种丁烯/乙烯交叉歧化反应制丙烯的方法,其特征在于,
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述混合气中,1-丁烯的摩尔含量为5~45%,2-丁烯的摩尔含量为5~45%,乙烯的摩尔含量为40~60%;
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述混合气的质量空速为0.5~10g g-1h-1;
【技术特征摘要】
1.一种负载型mo基催化剂,其特征在于,所述催化剂包括分子筛-氧化铝复合载体和活性组分;
2.一种权利要求1所述的催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,微孔分子筛的硅铝比为1~50;
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,
6.根据权利要求2所述的制...
【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:
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