碳四混合烃共裂解的催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115990506A(43)申请公布日2023.04.21(21)申请号202111216414.4C07C4/06(2006.01)(22)申请日2021.10.19C07C11/04(2006.01)C07C11/06(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100020北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院(72)发明人任丽萍滕加伟赵国良金文清李斌(74)专利代理机构北京至臻永信知识产权代理有限公司11568专利代理师张宝香彭晓玲(51)Int.Cl.B01J29/40(2006.01)B01J35/10(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称碳四混合烃共裂解的催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种碳四混合烃共裂解的催化剂及其制备方法和应用。所述催化剂，以催化剂总重量为基准，包括以下组分：I)58％～84％的ZSM‑5分子筛；II)10％～41％的粘结剂组分；III)0.5％～6％的碱土金属元素；所述催化剂的B酸和L酸的酸量比例为0.5～2:1，表观骨架密度为1.0～2.3克/毫升。该催化剂用于碳四混合烃共裂解生产丙烯乙烯反应中，碳四混合烃中的碳四烯烃和碳四烷烃可以发生共裂解生产丙烯乙烯，而且具有裂解原料转化率高、产物丙烯乙烯收率高、催化剂稳定性好的特点。CN115990506ACN115990506A权利要求书1/2页1.一种碳四混合烃共裂解的催化剂，所述催化剂，以催化剂总重量为基准，包括以下组分：I)58％～84％的ZSM‑5分子筛；II)10％～41％的粘结剂组分；III)0.5％～6％的碱土金属元素；所述催化剂的B酸和L酸的酸量比例为0.5～2:1，表观骨架密度为1.0～2.3克/毫升。2.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于，所述催化剂的B酸和L酸的酸量比例为0.8～1.5:1，表观骨架密度为1.0～1.8克/毫升。3.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于，组分I)中ZSM‑5分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比为50～1000，优选100～1000；和/或，组分III)中所述碱土金属元素选自Mg、Ca、Sr、Ba中的至少一种。4.一种权利要求1～3任一项所述催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)制备ZSM‑5分子筛原粉；b)将步骤a)得到的原粉和粘结剂捏合成型，干燥，第一焙烧，得到成型物；c)将步骤b)得到的成型物进行铵交换，第二焙烧，得到铵交换产物；d)将步骤c)得到的铵交换产物在酸液中处理，第三焙烧，负载碱土金属和第四焙烧，得到所述催化剂。5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤a)制备ZSM‑5分子筛原粉过程包括：将模板剂、铝源、硅源、碱源、水混合均匀，水热晶化，干燥，得到ZSM‑5分子筛原粉。6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述模板剂包括四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丙基溴化铵和四丙基氢氧化铵中至少一种；和/或，所述铝源包括硝酸铝、硫酸铝、磷酸铝和铝酸钠中至少一种；和/或，所述硅源包括水玻璃、硅溶胶和正硅酸乙酯中至少一种；和/或，所述碱源包括氢氧化钠、氢氧化钾中至少一种。7.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤a)制备ZSM‑5分子筛原粉的所用原+‑+料中，模板剂以NH4计、铝源以Al2O3计、硅源以SiO2计、碱源以OH计、水的摩尔比为：NH4：‑Al2O3：SiO2：OH：H2O＝0.1～0.5：0.001～0.02：1：0.1～0.4：5～10；和/或，所述水热晶化的条件为：在120～180℃晶化10～60小时。8.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述粘结剂选自氧化铝、铝溶胶、硅溶胶中的一种或几种；和/或，步骤b)中所述干燥的条件为：80～120℃干燥5～10小时；和/或，所述第一焙烧的条件为：500～600℃下焙烧4～8小时。9.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤c)中所述铵交换的条件为：温度为80～90℃，时间为1～3h；优选地，铵交换的次数为2～5次；进一步优选地，铵交换中铵盐水溶液的浓度为5wt％～10wt％；所述铵盐为选自氯化铵、硝酸铵、硫酸铵中的至少一种；和/或，所述第二焙烧的条件为500～600℃下焙烧4～8小时。10.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤d)中所述酸液中酸的含量为2wt％2CN115990506A权利要求书2/2页～5wt％；所述酸为有机酸；所述有机酸包括选自柠檬酸、草酸、乙酸、乙二酸中的至少一种；和/或，步骤d)中所述处理为浸泡，所述处理条件如下：酸液与铵交换产物的体积比为2：1～5：1，处理温度为70～80℃，处理时间为4～8小