一種含改性珍珠陶土和zsm-8的復合催化劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種包含ZSM-8和改性珍珠陶土的催化劑組合物。
【背景技術】
[0002] 將飽和低鏈烷烴轉化成化工上可直接利用的芳烴一直是人們廣泛關注的課題。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化制備芳烴的方法，然而輕烴在 催化劑上轉化為芳烴是一個涉及多種反應的復雜過程，催化活性、選擇性的控制一直是該 領域中關注的焦點。
[0003] 現(xiàn)有技術中已知的可以用作低級鏈烷烴轉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劑粘結。氧化鋁和氧化硅是這類催化劑中常用的粘結劑。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)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種含改性珍珠陶土和ZSM-8的復合催化劑組合物，該催化 劑中使用了 La改性的珍珠陶土作為粘結劑，并結合了 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)明采用的技術方案是： 一種含改性珍珠陶土和ZSM-8的復合催化劑制備方法，其特征在于，包含如下步驟： a) La改性珍珠陶土的制備：取0. 21g硝酸鑭，將其溶解于150ml去離子水中，將該溶液 加熱至60°C，而后加入IOg粒度為500目的珍珠陶土，持續(xù)攪拌30分鐘，待珍珠陶土分散開 后，升溫至ll〇°C，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改性珍珠陶土； 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，得到Ga和Zn改性的ZSM-8; c) 催化劑的制備：取質量比為3 :1的Ga/Zn-ZSM-8和La改性珍珠陶土，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，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/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方案，與現(xiàn)有技術相比具有如下有益效果：本發(fā)明的催化 劑采用了 La改性珍珠陶土作為粘結劑，同時采用了 Ga和Zn改性的ZSM-8,由此得到的催化 劑比現(xiàn)有技術中常規(guī)的催化劑具有更高的鏈烷烴轉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改性珍珠陶土的制備：取0. 21g硝酸鑭，將其溶解于150ml去離子水中，將該溶液加 熱至60°C，而后加入IOg粒度為500目的珍珠陶土，持續(xù)攪拌30分鐘，攪拌速率為400轉/ 分待珍珠陶土分散開后，升溫至Il〇°C，在該溫度下攪拌10h，攪拌速率為400轉/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改性珍珠陶土； 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，以升溫速率 10°C /分升至KKTC，KKTC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，升溫速率為KTC /分，恒溫攪拌20小時，過濾并干燥 固體物質，得到Ga和Zn改性的ZSM-8; 催化劑的制備：取質量比為3 :1的Ga/Zn-ZSM-8和La改性珍珠陶土，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。
[0012] 對比例1 取質量比為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 取質量比為3 :1的ZSM-8和La改性珍珠陶土，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。
【主權項】
1. 一種含改性珍珠陶土和ZSM-8的復合催化劑制備方法，其特征在于，包含如下步驟： a) La改性珍珠陶土的制備：取0. 21g硝酸鑭，將其溶解于150ml去離子水中，將該溶液 加熱至60°C，而后加入IOg粒度為500目的珍珠陶土，持續(xù)攪拌30分鐘，待珍珠陶土分散開 后，升溫至ll〇°C，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改性珍珠陶土； 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，得到Ga和Zn改性的ZSM-8; c) 催化劑的制備：取質量比為3 :1的Ga/Zn-ZSM-8和La改性珍珠陶土，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，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 / 分。
3. 根據(jù)權利要求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珍珠陶土和ZSM-8的復合催化劑及其制備方法，該催化劑采用了La改性珍珠陶土作為粘結劑，同時采用了Ga和Zn改性的ZSM-8，由此得到的催化劑比現(xiàn)有技術中常規(guī)的催化劑具有更高的鏈烷烴轉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】CN104607237
【申請?zhí)枴緾N201510078088
【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