一種含改性蒙脫石和zsm-8的復(fù)合催化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種包含ZSM-8和改性蒙脫石的催化劑組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 將飽和低鏈烷烴轉(zhuǎn)化成化工上可直接利用的芳烴一直是人們廣泛關(guān)注的課題。過 去的若干年中,先后開發(fā)出利用沸石基催化劑使輕烴芳構(gòu)化制備芳烴的方法,然而輕烴在 催化劑上轉(zhuǎn)化為芳烴是一個涉及多種反應(yīng)的復(fù)雜過程,催化活性、選擇性的控制一直是該 領(lǐng)域中關(guān)注的焦點。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中已知的可以用作低級鏈烷烴轉(zhuǎn)化為芳烴的催化劑中常采用含有稀土 金屬并任選地與合適的粘結(jié)劑粘結(jié)。氧化鋁和氧化硅是這類催化劑中常用的粘結(jié)劑。此 夕卜,該類催化劑中常用沸石作為主要組分,對于沸石的改性主要通過浸漬、離子交換以及機 械混合等方法將改性元素引入分子篩中。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種含改性蒙脫石和ZSM-8的復(fù)合催化劑組合物,該催化劑 中使用了 La改性的蒙脫石作為粘結(jié)劑,并結(jié)合了 Ga和Zn改性的ZSM-8,由于采用了該特殊 的組分,使催化劑具有良好的鏈烷烴轉(zhuǎn)化率和良好的芳烴總收率。
[0005] 為達到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是: 一種含改性蒙脫石和ZSM-8的復(fù)合催化劑制備方法,其特征在于,包含如下步驟: a) La改性蒙脫石的制備:取0. 20g硝酸鑭,將其溶解于140ml去離子水中,將該溶液加 熱至70°C,而后加入15g粒度為500目的蒙脫石,持續(xù)攪拌30分鐘,待蒙脫石分散開后,升 溫至IKTC,在該溫度下攪拌10h,過濾,用去離子水洗滌3次,干燥固體產(chǎn)物,將干燥后的固 體粉末置于馬弗爐中空氣氣氛中550°C焙燒5小時,得到La改性蒙脫石; b) Ga/Zn-ZSM-8的制備:取硝酸鎵和硝酸鋅溶于250ml的去離子水中,其中硝酸鎵和硝 酸鋅的總重量為0. 825g,攪拌溶解后備用;將ZSM-8分散在硝酸銨水溶液中,100°C下保持5 小時,過濾后干燥,將干燥粉末15g加入上述硝酸鎵和硝酸鋅的溶液中,而后升溫至100°C, 恒溫攪拌20小時,過濾并干燥固體物質(zhì),得到Ga和Zn改性的ZSM-8; c) 催化劑的制備:取質(zhì)量比為3 :1的Ga/Zn-ZSM-8和La改性蒙脫石,加入攪拌器中, 而后加入適量硅溶膠和蒸餾水,打漿、過濾后干燥,450°C焙燒0. 5h后,破碎過篩,取20-100 目的顆粒作為催化劑成品。
[0006] 所述步驟a)中的攪拌速率均為400轉(zhuǎn)/分。
[0007] 所述步驟b)中的升溫速率均為KTC /分。
[0008] 所述步驟c)中的升溫速率為l〇°C /分。
[0009] 有益效果 本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案,與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:本發(fā)明的催化 劑采用了 La改性蒙脫石作為粘結(jié)劑,同時采用了 Ga和Zn改性的ZSM-8,由此得到的催化劑 比現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的催化劑具有更高的鏈烷烴轉(zhuǎn)化率和更高的芳烴收率,且該催化劑的失 活速率大大降低,使用壽命得到有效延長。
【具體實施方式】
[0010] 下面通過實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0011] 實施例1 La改性蒙脫石的制備:取0. 20g硝酸鑭,將其溶解于140ml去離子水中,將該溶液加熱 至70°C,而后加入15g粒度為500目的蒙脫石,持續(xù)攪拌30分鐘,攪拌速率為400轉(zhuǎn)/分, 待蒙脫石分散開后,升溫至IKTC,在該溫度下攪拌10h,攪拌速率為400轉(zhuǎn)/分,過濾,用去 離子水洗滌3次,干燥固體產(chǎn)物,將干燥后的固體粉末置于馬弗爐中空氣氣氛中550°C焙燒 5小時,得到La改性蒙脫石; Ga/Zn-ZSM-8的制備:取硝酸鎵和硝酸鋅溶于250ml的去離子水中,其中硝酸鎵和硝酸 鋅的總重量為0. 825g,攪拌溶解后備用;將ZSM-8分散在硝酸銨水溶液中,升溫速率10°C / 分,100°C下保持5小時,過濾后干燥,將干燥粉末15g加入上述硝酸鎵和硝酸鋅的溶液中, 而后升溫至l〇〇°C,升溫速率KTC /分,恒溫攪拌20小時,過濾并干燥固體物質(zhì),得到Ga和 Zn改性的ZSM-8; 催化劑的制備:取質(zhì)量比為3 :1的Ga/Zn-ZSM-8和La改性蒙脫石,加入攪拌器中,而后 加入適量硅溶膠和蒸餾水,打漿、過濾后干燥,升溫速率KTC /分,450°C焙燒0. 5h后,破碎 過篩,取20-100目的顆粒作為催化劑成品。
[0012] 對比例1 取質(zhì)量比為3 :1的實施例1制備的Ga/Zn-ZSM-8和普通粘土,加入攪拌器中,而后加入 適量硅溶膠和蒸餾水,打漿、過濾后干燥,以升溫速率KTC /分升至450°C,焙燒0. 5h后,破 碎過篩,取20-100目的顆粒作為催化劑成品。
[0013] 對比例2 取質(zhì)量比為3 :1的ZSM-8和La改性蒙脫石,加入攪拌器中,而后加入適量硅溶膠和 蒸餾水,打漿、過濾后干燥,以升溫速率l〇°C /分升至450°C,焙燒0.5h后,破碎過篩,取 20-100目的顆粒作為催化劑成品。
【主權(quán)項】
1. 一種含改性蒙脫石和ZSM-8的復(fù)合催化劑的制備方法,其特征在于,包含如下步驟: a) La改性蒙脫石的制備:取0. 20g硝酸鑭,將其溶解于140ml去離子水中,將該溶液加 熱至70°C,而后加入15g粒度為500目的蒙脫石,持續(xù)攪拌30分鐘,待蒙脫石分散開后,升 溫至IKTC,在該溫度下攪拌10h,過濾,用去離子水洗滌3次,干燥固體產(chǎn)物,將干燥后的固 體粉末置于馬弗爐中空氣氣氛中550°C焙燒5小時,得到La改性蒙脫石; b) Ga/Zn-ZSM-8的制備:取硝酸鎵和硝酸鋅溶于250ml的去離子水中,其中硝酸鎵和硝 酸鋅的總重量為0. 825g,攪拌溶解后備用;將ZSM-8分散在硝酸銨水溶液中,100°C下保持5 小時,過濾后干燥,將干燥粉末15g加入上述硝酸鎵和硝酸鋅的溶液中,而后升溫至100°C, 恒溫攪拌20小時,過濾并干燥固體物質(zhì),得到Ga和Zn改性的ZSM-8; c) 催化劑的制備:取質(zhì)量比為3 :1的Ga/Zn-ZSM-8和La改性蒙脫石,加入攪拌器中, 而后加入適量硅溶膠和蒸餾水,打漿、過濾后干燥,450°C焙燒0. 5h后,破碎過篩,取20-100 目的顆粒作為催化劑成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:步驟a)中的攪拌速率均約為 400-500 轉(zhuǎn) / 分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:步驟b)中的升溫速率均為KTC /分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:步驟c)中的升溫速率為KTC /分。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種含改性蒙脫石和ZSM-8的復(fù)合催化劑及其制備方法,該催化劑采用了La改性蒙脫石作為粘結(jié)劑,同時采用了Ga和Zn改性的ZSM-8,由此得到的催化劑比現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的催化劑具有更高的鏈烷烴轉(zhuǎn)化率和更高的芳烴收率,且該催化劑的失活速率大大降低,使用壽命得到有效延長。
【IPC分類】B01J29-40
【公開號】CN104607238
【申請?zhí)枴緾N201510078089
【發(fā)明人】李宇花
【申請人】李宇花
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年2月15日