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多组分催化剂及其制备方法和应用

文献发布时间:2023-06-19 19:30:30


多组分催化剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种多组分催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

芳烃是重要的化工基础原料,已被广泛用于合成树脂、人造纤维、合成橡胶等产品的制造。新型非石油路线生产芳烃技术已经得到研究和开发,其中,以合成气为原料制备芳烃类化合物的路线主要包括两类,分别基于合成醇路线和费托合成路线。合成醇路线是间接合成路线,可借鉴现有成熟工艺,但其生产路线较长,设备投资较高;费托合成的产物分布较宽且受Anderson-Schulz-Flory分布限制,芳烃产物选择性较低。

基于CO加氢-中间体转化多功能催化剂的一步法工艺除了具有固定成本方面的优势,更为实现多步反应之间的高效耦合、促进反应平衡移动提供了可能,兼具学术与应用价值。C.D.Chang等(Synthesis gas conversion to aromatic hydrocarbons.Journal ofCatalysis,1979,56(2):268-273)将ZnO-Cr

CN106540740A公开了一种由合成气高选择性制轻质芳烃的催化剂及其制备方法,具体地,其催化剂由改性沸石分子筛和含锆复合氧化物组成;按质量百分比含锆复合氧化物的含量为20%~60%,改性沸石分子筛的含量为40%~80%。催化剂制备方法:将含锆复合氧化物加入到溶剂中超声分散得溶液A;将改性沸石分子筛加入到溶液A中;将超声分散后的混合物抽滤,洗涤后将所得滤饼干燥;将干燥后所得样品磨成粉末;将所得粉末样品焙烧,所得样品即为由合成气高选择性制轻质芳烃的催化剂。可高选择性制得轻质芳烃,且稳定性良好。

CN107486234A公开了一种用于合成气直接转化制备轻质芳烃的催化剂及其制备方法,催化剂制备的步骤如下:(1)将无机铈盐和无机锆盐溶于去离子水中,得到无机铈盐和无机锆盐的混合溶液,其中,铈的摩尔含量为5%-95%,锆的摩尔含量为95%-5%;(2)取一定量的沉淀剂加入到去离子水中,形成澄清水溶液;再加入一定量的表面活性剂,室温下搅拌形成澄清溶液;(3)将步骤(1)中所得溶液与步骤(2)中所得澄清溶液进行混合,在40-80℃下搅拌2-12h后,于120-160℃下水热反应5-24h;(4)将水热后得到的固液混合物,与硅铝固体酸混合后进行湿法球磨,然后进行过滤、乙醇洗涤、真空干燥处理,再将所得固体在空气气氛下焙烧4-24h,焙烧温度450-700℃,即得所述催化剂。

现有技术公开了含锆复合氧化物-改性沸石分子筛、改性铈锆固溶体-多级孔硅铝固体酸材料在合成气转化制轻质芳烃的应用。但是上述多功能催化剂多采用合成完成的金属氧化物和分子筛,以物理混合的形式制备,制备流程长、碱性废水排放量大。此外,各组分的分散均匀性难以保证,存在催化性能降低的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题,本发明提供一种新的多组分催化剂的制备方法,该方法可缩短催化剂合成流程,提高过程的经济性。采用本发明的方法制备的催化剂,组分粒度小且分布均匀,应用于合成气制烯烃/芳烃反应,具有原料转化率高和芳烃/轻烃产物选择性高的优点。

本发明第一方面提供了一种多组分催化剂的制备方法,包括:将含有金属前驱体的分散液与含有合成态分子筛的分散液混合,并依次进行水热处理和/或陈化处理、洗涤、干燥和焙烧;或者,

将含有金属沉淀物的分散液与含有分子筛母液的分散液混合,并依次进行水热处理和/或陈化处理、洗涤、干燥和焙烧。

在本发明中,术语“合成态分子筛”指将分子筛母液进行水热晶化但未经焙烧得到的分子筛。

在本发明中,在所述含有金属前驱体的分散液中,金属前驱体的含量可以为2~80重量%。金属前驱体以制备得到的多组分催化剂中的金属氧化物计。分散液可以为但不限于水溶液。

在本发明中,在所述含有合成态分子筛的分散液中,合成态分子筛的含量可以为2~80重量%。合成态分子筛以制备得到的多组分催化剂中的分子筛计。分散液可以为但不限于水溶液。

在本发明中,在所述含有金属沉淀物的分散液中,金属沉淀物的含量可以为2~80重量%。金属沉淀物以制备得到的多组分催化剂中的金属氧化物计。分散液可以为但不限于水溶液。

在本发明中,在所述含有分子筛母液的分散液中,分子筛母液的含量可以为2~80重量%。分子筛母液以制备得到的多组分催化剂中的分子筛计。分散液可以为但不限于水溶液。本发明方法包括将向合成态分子筛的分散液中加入金属前驱体(金属盐)和任选的第二碱源,并经水热处理和/或陈化处理,优选陈化处理;或者,本发明方法包括向金属沉淀物的分散液中加入分子筛母液,并经水热处理和/或陈化处理,优选水热处理。本发明的方法能够缩短催化剂合成流程,提高过程的经济性,制备的催化剂组分粒度小且分布均匀。在本发明方法制备的催化剂的作用下,合成气可以高效转化生成芳烃和/或轻烃产物,转化率和芳烃/轻烃选择性高。

根据本发明的一些实施方式,优选地,所述含有合成态分子筛的分散液的制备方法包括:将硅源、铝源、模板剂、任选的铵类化合物和/或第一碱源,进行混合,得到分子筛母液,并水热晶化处理。

根据本发明的一些实施方式,优选地,在水热晶化处理之后进行洗涤。洗涤可以采用水洗,优选地,洗涤的次数为1~5次。

根据本发明的一些实施方式,所述硅源可以为但不限于:正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、硅溶胶、硅酸钠和白炭黑中的至少一种。

根据本发明的一些实施方式,所述铝源可以为但不限于:异丙醇铝、偏铝酸钠、铝溶胶、硝酸铝和氢氧化铝中的至少一种。

根据本发明的一些实施方式,所述模板剂可以为但不限于:四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵、四乙基氢氧化钠、四乙基溴化铵、正丁胺和三乙胺中的至少一种。

根据本发明的一些实施方式,所述铵类化合物可以为但不限于:尿素、氨、碳酸铵和碳酸氢铵中的至少一种。

根据本发明的一些实施方式,所述第一碱源可以为但不限于:氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种。

根据本发明的一些实施方式,所述含有合成态分子筛的分散液的制备过程中,硅源(以SiO

根据本发明的一些实施方式,优选地,所述水热晶化处理的包括:温度为100~180℃,优选为105~170℃;时间为12~100小时,优选为24~96小时。

根据本发明的一些实施方式,金属前驱体可以为含有Cr、Mn、Ce、Zr、Zn、In和Ga中至少一种金属的可溶性盐或酸。

根据本发明的一些实施方式,优选地,金属前驱体与合成态分子筛的重量比为0.02~50:1;优选为0.1~10:1,其中,金属前驱体以制备得到的多组分催化剂中的金属氧化物计,合成态分子筛以制备得到的多组分催化剂中的分子筛计。

根据本发明的一些实施方式,优选地,所述含有金属沉淀物的分散液的制备方法包括:将金属前驱体与第二碱源混合并进行陈化处理。

根据本发明的一些实施方式,优选地,在陈化处理之后进行洗涤。洗涤可以采用水洗,优选地,洗涤的次数为1~5次。

根据本发明的一些实施方式,金属前驱体可以为含有Cr、Mn、Ce、Zr、Zn、In和Ga中至少一种金属的可溶性盐或酸。

根据本发明的一些实施方式,第二碱源可以为但不限于:碳酸铵、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠和氨水中至少一种。

根据本发明的一些实施方式,优选地,按使金属前驱体完全沉淀所需的第二碱源理论物质的量为1计,第二碱源添加量可以为1~1.1。

根据本发明的一些实施方式,优选地,陈化处理的条件包括:pH值为7~11,优选为7~9;陈化温度为40~100℃,优选为50~80℃;陈化时间为2~72小时,优选为4~24小时。

根据本发明的一些实施方式,优选地,金属沉淀物与分子筛母液的重量比为0.02~50:1;优选为0.1~10:1,其中金属沉淀物以制备得到的多组分催化剂中的金属氧化物计,分子筛母液以制备得到的多组分催化剂中的分子筛计。

根据本发明的一些实施方式,优选地,所述晶化的条件包括:晶化温度为100~180℃,优选为105~170℃;晶化时间为12~100小时,优选为24~96小时。

根据本发明的一些实施方式,优选地,所述陈化的条件包括:pH值为7~11,优选为7~9;陈化温度为40~100℃,优选为50~80℃;陈化时间为2~72小时,优选为4~24小时。

本发明第二方面提供了根据上述的制备方法得到的多组分催化剂。优选地,所述金属氧化物均匀分布在所述分子筛的外表面,优选分子筛60%的外表面分布有金属氧化物,更优选分子筛80%的外表面分布有金属氧化物。本发明的多组分催化剂的粒度小且分布均匀,例如图1、图2和图3所示。

本发明第三方面提供了一种合成气转化生产芳烃和/或轻烃的方法,包括:以合成气为原料,将所述原料与根据上述的制备方法得到的多组分催化剂或上述的多组分催化剂接触进行反应,得到含芳烃和/或轻烃的物流。

根据本发明的一些实施方式,优选地,在所述合成气中,H

根据本发明的一些实施方式,优选地,所述反应条件包括:反应温度围320~480℃。

根据本发明的一些实施方式,优选地,所述反应条件包括:反应压力为0.6~9.5MPa。

根据本发明的一些实施方式,优选地,所述反应条件包括:体积空速为1200~18000h

本发明的有益效果:

本发明方法直接合成氧化物-分子筛双功能催化剂,该方法可缩短催化剂合成流程,提高过程的经济性。采用本发明方法制备的催化剂,组分粒度小且分布均匀,应用于合成气制烯烃/芳烃反应,具有转化率高和芳烃/轻烃选择性高的优点。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的多组分催化剂的SEM图。

图2为本发明实施例2提供的多组分催化剂的SEM图。

图3为本发明实施例3提供的多组分催化剂的SEM图。

图4为本发明对比例1提供的多组分催化剂的SEM图。

图5为多组分催化剂的XRD图谱,图中,(1)、(2)、(3)、(4)分别为对比例1、实施例1、实施例2、实施例3所得多组分催化剂。

具体实施方式

为使本发明更加容易理解,下面将结合实施例来详细说明本发明,这些实施例仅起说明性作用,并不局限于本发明的应用范围。

本发明的测试方法以及测试中所用设备如下:

(1)涉及催化剂XRD测试的仪器和条件如下:在室温条件下,采用Bruker D8Advance型X射线衍射仪对所得催化剂进行物相分析,测试采用Cu-Kα1射线源(λ=0.15405nm)和石墨单色器,管压为40kV,管流为50mA,扫描范围为5~90°。

(2)涉及催化剂SEM测试的仪器和条件如下:采用扫描电子显微镜(Zeiss Merlin)观察催化剂的形貌及结构,加速电压为2.0kV。

【实施例1】

(1)制备含有合成态分子筛的分散液(合成态ZSM-5分子筛采用水热法合成):

将0.69g异丙醇铝加入含41.20g四丙基氢氧化铵溶液(25重量%)与29.88g去离子水的混合溶液中,得到混合物。将混合物置于室温下搅拌12h,然后逐滴加入35.17g正硅酸乙酯。继续搅拌12h后,向混合体系中加入25.35g尿素,并继续搅拌1h,得到分子筛母液。将分子筛母液转移至含聚四氟乙烯衬里的高压釜中,在180℃烘箱中水热处理48h,得到含有合成态分子筛的分散液。

(2)将含有金属前驱体的分散液与含有合成态分子筛的分散液混合,并制备多组分催化剂:

将132.28g的步骤(1)得到的含有合成态分子筛的分散液经离心分离、去离子水洗涤3次,分散于100mL去离子水中,得到经过洗涤的含有合成态分子筛的分散液,置于70℃恒温水浴。将52.66g硝酸铬溶解于70mL去离子水中,将19.91g碳酸铵溶解于94.0mL去离子水中,在强烈搅拌下,将硝酸铬溶液与碳酸铵溶液并流滴加至上述经过洗涤的含有合成态分子筛的分散液中。沉淀完成后,母液于70℃恒温水浴中陈化3h,再经过滤,去离子水洗涤处理至中性,所得滤饼于100℃烘箱中干燥过夜,再于550℃焙烧5h(升温速率5℃/min),得到催化剂SSL-1。该催化剂的SEM图和XRD图见图1和图5。

【实施例2】

(1)制备含有合成态分子筛的分散液:

同实施例1,得到合成态分子筛的分散液。

(2)将含有金属前驱体的分散液与含有合成态分子筛的分散液混合,并制备多组分催化剂:

将132.28g的步骤(1)得到的含有合成态分子筛的分散液经离心分离、去离子水洗涤1次,分散于100mL去离子水中,得到经过洗涤的含有合成态分子筛的分散液,置于70℃恒温水浴。将52.66g硝酸铬溶解于70mL去离子水中,将19.91g碳酸铵溶解于94.0mL去离子水中,在强烈搅拌下,将硝酸铬溶液与碳酸铵溶液并流滴加至上述经过洗涤的含有合成态分子筛的分散液中。沉淀完成后,母液于70℃恒温水浴中陈化3h,再经过滤,去离子水洗涤处理至中性,所得滤饼于100℃烘箱中干燥过夜,再于550℃焙烧5h(升温速率5℃/min),得到催化剂SSL-2。该催化剂的SEM图和XRD图见图2和图5。

【实施例3】

(1)制备含有合成态分子筛的分散液:

同实施例1,得到合成态分子筛的分散液。

(2)将含有金属前驱体的分散液与含有合成态分子筛的分散液混合,并制备多组分催化剂:

将132.28g的步骤(1)得到的含有合成态分子筛的分散液,置于70℃恒温水浴。将52.66g硝酸铬溶解于70mL去离子水中,在强烈搅拌下,将硝酸铬溶液滴加至上述含有合成态分子筛的分散液中。沉淀完成后,母液于70℃恒温水浴中陈化3h,再经过滤,去离子水洗涤处理至中性,所得滤饼于100℃烘箱中干燥过夜,再于550℃焙烧5h(升温速率5℃/min),得到催化剂SSL-3。该催化剂的SEM图和XRD图见图3和图5。

【实施例4】

(1)制备含有合成态分子筛的分散液:

同实施例1,得到合成态分子筛的分散液。

(2)将含有金属前驱体的分散液与含有合成态分子筛的分散液混合,并制备多组分催化剂:

将132.28g的步骤(1)得到的含有合成态分子筛的分散液经离心分离、去离子水洗涤3次,分散于100mL去离子水中,得到经过洗涤的含有合成态分子筛的分散液,置于70℃恒温水浴。将100.93g硝酸锰水溶液(50重量%)与19.54mL去离子水混合,将28.44g碳酸铵溶解于94.0mL去离子水中在强烈搅拌下,将上述硝酸锰溶液和碳酸铵溶液并流滴加至上述经过洗涤的含有合成态分子筛的分散液中。沉淀完成后,母液于60℃恒温水浴中陈化4h,再经过滤,去离子水洗涤处理至中性,所得滤饼于100℃烘箱中干燥过夜,再于550℃焙烧5h(升温速率5℃/min),得到催化剂SSL-4。

【实施例5】

(1)制备含有铬沉淀物的分散液:

以九水合硝酸铬为铬源,以碳酸铵为碱源。将52.66g硝酸铬溶解于70mL去离子水中;将19.91g碳酸铵溶解于94mL去离子水中。在70℃恒温水浴和强烈搅拌下,将硝酸铬溶液与碳酸铵溶液并流滴加至20mL去离子水中。沉淀完成后,母液于70℃恒温水浴中陈化3h,得到含有铬沉淀物的分散液。

(2)制备含有分子筛母液的分散液:

将0.69g异丙醇铝加入含41.20g四丙基氢氧化铵溶液(25重量%)与29.88g去离子水的混合溶液中,得到混合物。将混合物置于室温下搅拌12h,然后逐滴加入35.17g正硅酸乙酯。继续搅拌12h后,向混合体系中加入25.35g尿素,并继续搅拌1h,得到含分子筛母液的分散液。

(3)将含有铬沉淀物的分散液与含有分子筛母液的分散液混合,并制备多组分催化剂:

将256.57g的步骤(1)得到的含有铬沉淀物的分散液经离心分离、去离子水洗涤3次,分散于100mL去离子水中,得到经过洗涤的含有铬沉淀物的分散液。在强烈搅拌下,将132.28g分子筛母液的分散液滴加至上述经过洗涤的含有铬沉淀物的分散液中。混合完成后进行水热处理,温度为180℃,时间为48小时,再经过滤,去离子水洗涤处理至中性,所得滤饼于100℃烘箱中干燥过夜,再于550℃焙烧5h(升温速率5℃/min),得到催化剂SSL-5。

【实施例6】

(1)制备含有铬沉淀物的分散液:

同实施例5,得到含有铬沉淀物的分散液。

(2)制备含有分子筛母液的分散液:

同实施例5,得到含有分子筛母液的分散液。

(3)将含有铬沉淀物的分散液与含有分子筛母液的分散液混合,并制备多组分催化剂:

将256.57g的步骤(1)得到的含有铬沉淀物的分散液经离心分离、去离子水洗涤1次,分散于100mL去离子水中,得到经过洗涤的含有铬沉淀物的分散液。在强烈搅拌下,将132.28g含有分子筛母液的分散液滴加至上述经过洗涤的含有铬沉淀物的分散液中。混合完成后进行水热处理,温度为180℃,时间为48小时,再经过滤,去离子水洗涤处理至中性,所得滤饼于100℃烘箱中干燥过夜,再于550℃焙烧5h(升温速率5℃/min),得到催化剂SSL-6。

【实施例7】

(1)制备含有铬沉淀物的分散液:

同实施例5,得到含有铬沉淀物的分散液。

(2)制备含有分子筛母液的分散液:

同实施例5,得到含有分子筛母液的分散液。

(3)将含有铬沉淀物的分散液与含有分子筛母液的分散液混合,并制备多组分催化剂:

将256.57g的步骤(1)得到的含有铬沉淀物的分散液。在强烈搅拌下,将132.28g含有分子筛母液的分散液滴加至上述含有铬沉淀物的分散液中。混合完成后进行水热处理,温度为180℃,时间为48小时,再经过滤,去离子水洗涤处理至中性,所得滤饼于100℃烘箱中干燥过夜,再于550℃焙烧5h(升温速率5℃/min),得到催化剂SSL-7。

【实施例8】

(1)制备含有金属锰沉淀物的分散液:

以50重量%硝酸锰水溶液为金属前驱体,以碳酸钠为碱源。将100.93g硝酸锰溶液与19.54mL去离子水混合;将31.37g碳酸钠溶解于94mL去离子水中。在60℃恒温水浴和强烈搅拌下,将硝酸锰溶液与碳酸钠溶液并流滴加至20mL去离子水中。沉淀完成后,母液于60℃恒温水浴中陈化4h,得到含有锰沉淀物的分散液。

(2)制备含有分子筛母液的分散液:

同实施例5,得到含有分子筛母液的分散液。

(3)将含有锰沉淀物的分散液与含有分子筛母液的分散液混合,并制备多组分催化剂:

将265.84g的步骤(1)得到的含有锰沉淀物的分散液经离心分离、去离子水洗涤3次,分散于100mL去离子水中,得到经过洗涤的含有锰沉淀物的分散液。在强烈搅拌下,将132.28g含有分子筛母液的分散液滴加至上述经过洗涤的含有锰沉淀物的分散液中。混合完成后进行水热处理,温度为170℃,时间为72小时,再经过滤,去离子水洗涤处理至中性,所得滤饼于100℃烘箱中干燥过夜,再于550℃焙烧5h(升温速率5℃/min),得到催化剂SSL-8。

【对比例1】

(1)制备分子筛:

将0.69g异丙醇铝加入含41.20g四丙基氢氧化铵溶液(25重量%)与29.88g去离子水的混合溶液中,得到混合物。将混合物置于室温下搅拌12h,然后逐滴加入35.17g正硅酸乙酯。继续搅拌12h后,向混合体系中加入25.35g尿素,并继续搅拌1h,得到分子筛母液。将分子筛母液转移至含聚四氟乙烯衬里的高压釜中,在180℃烘箱中水热处理48h,得到含有合成态分子筛的分散液,经离心分离、去离子水反复洗涤至上清液呈中性,干燥后得到的固体产物再于550℃焙烧5h(升温速率5℃/min),得到分子筛。

(2)将分子筛与含有金属前驱体的分散液混合,并制备多组分催化剂:

将52.66g硝酸铬溶解于150mL去离子水中,将10g分子筛分散于硝酸铬溶液中,置于70℃恒温水浴。将19.91g碳酸铵溶解于94.0mL去离子水中,在强烈搅拌下,将碳酸铵溶液滴加至上述分子筛和硝酸铬的分散液中。沉淀完成后,母液于70℃恒温水浴中陈化3h,再经过滤,去离子水洗涤处理至中性,所得滤饼于100℃烘箱中干燥过夜,再于500℃焙烧1h(升温速率2℃/min),得到催化剂SSL-D1。该催化剂的SEM图和XRD图见图4和图5。

【对比例2】

(1)制备分子筛:

将0.69g异丙醇铝加入含41.20g四丙基氢氧化铵溶液(25重量%)与29.88g去离子水的混合溶液中,得到混合物。将混合物置于室温下搅拌12h,然后逐滴加入35.17g正硅酸乙酯。继续搅拌12h后,向混合体系中加入25.35g尿素,并继续搅拌1h,得到分子筛母液。将分子筛母液转移至含聚四氟乙烯衬里的高压釜中,在180℃烘箱中水热处理48h,得到含有合成态分子筛的分散液,经离心分离、去离子水反复洗涤至上清液呈中性,干燥后得到的固体产物再于550℃焙烧5h(升温速率5℃/min),得到分子筛。

(2)将分子筛与含有金属前驱体的分散液混合,并制备多组分催化剂:

将10g分子筛分散于100mL去离子水中,得到分子筛分散液,置于70℃恒温水浴。将52.66g硝酸铬溶解于70mL去离子水中,将19.91g碳酸铵溶解于94.0mL去离子水中,在强烈搅拌下,将硝酸铬溶液与碳酸铵溶液并流滴加至上述分子筛分散液中。沉淀完成后,母液于70℃恒温水浴中陈化3h,再经过滤,去离子水洗涤处理至中性,所得滤饼于100℃烘箱中干燥过夜,再于500℃焙烧1h(升温速率2℃/min),得到催化剂SSL-D2。

【对比例3】

(1)制备分子筛:

将0.69g异丙醇铝加入含41.20g四丙基氢氧化铵溶液(25重量%)与29.88g去离子水的混合溶液中,得到混合物。将混合物置于室温下搅拌12h,然后逐滴加入35.17g正硅酸乙酯。继续搅拌12h后,向混合体系中加入25.35g尿素,并继续搅拌1h,得到分子筛母液。将分子筛母液转移至含聚四氟乙烯衬里的高压釜中,在180℃烘箱中水热处理48h,得到含有合成态分子筛的分散液,经离心分离、去离子水反复洗涤至上清液呈中性,干燥后得到的固体产物再于550℃焙烧5h(升温速率5℃/min),得到分子筛。

(2)制备金属氧化物:以九水合硝酸铬为铬源,以碳酸铵为碱源。将52.66g硝酸铬溶解于70mL去离子水中;将19.91g碳酸铵溶解于94mL去离子水中。在70℃恒温水浴和强烈搅拌下,将硝酸铬溶液与碳酸铵溶液并流滴加至20mL去离子水中。沉淀完成后,母液于70℃恒温水浴中陈化3h,再经过滤-去离子水洗涤处理至中性,干燥后再于500℃焙烧1h(升温速率2℃/min),得到金属氧化物。

(3)将分子筛与金属氧化物混合

按质量比1:1,将步骤(1)得到的分子筛与步骤(2)得到的金属氧化物在研钵中研磨混合1分钟,得到催化剂SSL-D3。

【对比例4】

(1)制备金属氧化物:

以九水合硝酸铬为铬源,以碳酸铵为碱源。将52.66g硝酸铬溶解于70mL去离子水中;将19.91g碳酸铵溶解于94mL去离子水中。在70℃恒温水浴和强烈搅拌下,将硝酸铬溶液与碳酸铵溶液并流滴加至20mL去离子水中。沉淀完成后,母液于70℃恒温水浴中陈化3h,再经过滤-去离子水洗涤处理至中性,干燥后再于500℃焙烧1h(升温速率2℃/min),得到金属氧化物。

(2)制备含有分子筛母液的分散液:

将0.69g异丙醇铝加入含41.20g四丙基氢氧化铵溶液(25重量%)与29.88g去离子水的混合溶液中,得到混合物。将混合物置于室温下搅拌12h,然后逐滴加入35.17g正硅酸乙酯。继续搅拌12h后,向混合体系中加入25.35g尿素,并继续搅拌1h,得到含分子筛母液的分散液。

(3)将金属氧化物与含有分子筛母液的分散液混合,并制备多组分催化剂:

将10g的步骤(1)得到的金属氧化物分散于100mL去离子水中,得到金属氧化物的分散液。在强烈搅拌下,将132.28g含有分子筛母液的分散液滴加至上述金属氧化物分散液中。混合完成后进行水热处理,温度为180℃,时间为48小时,再经过滤,去离子水洗涤处理至中性,所得滤饼于100℃烘箱中干燥过夜,再于550℃焙烧5h(升温速率5℃/min),得到催化剂SSL-D4。

【测试例】

分别对实施例1~8以及对比例1~4的催化剂进行性能评价。催化剂的评价方法如下:

称取1.5g催化剂,破碎至20~40目装填于反应器中。在反应温度395℃、压力4.0MPa,原料气H

表1

通过图1至图4能够看出,采用本发明的方法制备的催化剂(图1至图3)相比于对比例1的方法制备的催化剂(图4),本发明方法的催化剂,组分粒度小且分布均匀。分子筛60%,优选80%的外表面分布有金属氧化物。

通过表1能够看出,采用本发明制备方法制备的催化剂,应用于合成气制烯烃/芳烃反应,具有CO原料转化率高和芳烃/轻烃产物选择性高的优点。

以上所述的仅是本发明的优选实例。应当指出对于本领域的普通技术人员来说,在本发明所提供的技术启示下,作为本领域的公知常识,还可以做出其它等同变型和改进,也应视为本发明的保护范围。

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