專利名稱：一種甲烷芳構(gòu)化催化劑及其在芳烴制備中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及甲烷制芳烴技術(shù)，具體地說就是提供了一種高選擇性地從甲烷直接合成苯的新催化劑及該催化劑在甲烷制苯反應(yīng)中的應(yīng)用。
對于催化條件下的甲烷轉(zhuǎn)化過程，1966年Science報道了在硅膠催化劑上甲烷催化合成芳烴的結(jié)果，在1000℃獲得4.2-7.2％的芳烴收率。此外，20世紀(jì)80年代相繼報道了甲烷在氮化硼(BN)多功能復(fù)合金屬氧化物，高硅沸石擔(dān)載Pt-Cr及Ga催化劑和碳纖維材料上催化合成芳烴的結(jié)果。
1993年，謝茂松等首先在中國專利(CN1102359A)中報道了甲烷在Mo/HZSM-5和Zn/HZSM-5催化劑體系上的芳構(gòu)化反應(yīng)。
徐奕德等先后在中國專利(申請?zhí)枮?6115372.5，96115364.4)中報道了甲烷在添加了第二組分R(R＝La，Ce，Pr，Nd)的Mo-R/HZSM-5催化劑和擔(dān)載Mo的HZRP-1沸石催化劑上上的芳構(gòu)化制芳烴過程。
舒玉英等在中國專利(申請?zhí)枮?9112884.2)中報道了甲烷在Mo擔(dān)載的MCM-22沸石催化劑制芳烴的過程。但是在上述報導(dǎo)中還沒有見到采用MCM-49為載體的用于甲烷芳構(gòu)化催化劑。
本發(fā)明的目的在于提供一種甲烷芳構(gòu)化的催化劑，在該催化劑作用下甲烷可以高選擇性的生成苯。
本發(fā)明中以活性組分為MoO3為最佳，其含量為2～12％較好。
本發(fā)明還可以通過添加其他過渡金屬作為助劑來提高催化劑的活性和穩(wěn)定性。
在本發(fā)明所述催化劑存在下，甲烷等低碳烷烴直接合成芳烴的條件為反應(yīng)在連續(xù)進料的固定床反應(yīng)器系統(tǒng)中進行，反應(yīng)原料可以是純甲烷或者甲烷、二氧化碳混合氣，反應(yīng)壓力為0.05-2.5MPa，反應(yīng)溫度為650-800℃，反應(yīng)空速為100-5000ml/g.h。
在甲烷芳構(gòu)化反應(yīng)中使用本發(fā)明提供的催化劑，在可以獲得的芳烴產(chǎn)物中，苯所占比例可以接近90％。
表1.不同金屬含量的Mo/MCM-49催化劑甲烷芳構(gòu)化反應(yīng)性能

實施例5稱取4克H-ZSM-5置于濃度為0.022g/ml的鉬酸銨溶液20毫升中，靜置過夜，在70～80℃水浴中蒸干，在120℃空氣氣氛中烘干4小時，然后在500℃空氣氣氛中焙燒6小時，所得產(chǎn)物(催化劑D)壓片成型，粉碎成16～32目待用。
表2相同金屬含量的Mo/HZSM-5和Mo/MCM-49催化劑的比較

由上述實施例的結(jié)果可知，本發(fā)明的催化劑的制備方法簡單，所制得的催化劑對甲烷芳構(gòu)化反應(yīng)具有較高的活性及產(chǎn)物中苯的選擇性。
權(quán)利要求
1.一種甲烷直接合成芳烴的催化劑，其特征在于該催化劑為在MCM-49沸石上擔(dān)載活性組分WO3或MoO3，其中MCM-49的SiO2/Al2O3比為20-100，活性組分重量百分含量為1-20％。
2.按照權(quán)利要求1所述催化劑，其特征在于活性組分為MoO3。
3.按照權(quán)利要求2所述催化劑，其特征在于MoO3的含量為2～12％
4.一種按照權(quán)利要求1，2或3所述催化劑在甲烷直接合成芳烴中的應(yīng)用，其特征在于反應(yīng)是在連續(xù)進料的固定床反應(yīng)系統(tǒng)中進行，反應(yīng)壓力為0.05～2.5MPa，反應(yīng)溫度為650-800℃，反應(yīng)空速為100-5000ml/g.h。
全文摘要
一種甲烷直接合成芳烴的催化劑，該催化劑為在MCM－49沸石上擔(dān)載活性組分WO
文檔編號C07C2/84GK1401431SQ0112428
公開日2003年3月12日 申請日期2001年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月24日
發(fā)明者白杰, 謝素娟, 劉盛林, 徐龍伢, 林勵吾 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所