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(gè)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(diǎn)。
[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(jī) 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(dá)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(shí)，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(shí)，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?cái)嚢?0小時(shí)，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(shí)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(shí)施方式】
[0010] 下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0011] 實(shí)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(shí)，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(shí)，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?cái)嚢?0小時(shí)，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(shí)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(xiàng)】
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(shí)，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(shí)，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?cái)嚢?0小時(shí)，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(shí)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