CN112756011A - 合成气制低碳烯烃催化剂、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合成气制低碳烯烃催化剂及其应用。该催化剂包括金属氧化物和纳米AEI和CHA复合分子筛。该催化剂用于合成气制低碳烯烃反应时，能够显著提高转化活性和烯烃选择性。
Description
技术领域
本发明属于化工领域，具体涉及一种合成气制低碳烯烃催化剂、制备方法及应用。
背景技术
合成气(CO/H2)作为一种能源载体，其不仅可以作为煤、天然气等化学能源转化的平台，也可以作为生物质、有机固废等利用的媒介。合成气利用转化途径广泛，产品种类繁多，包括油品、蜡、烯烃以及芳烃等。其中，由合成气转化制低碳烯烃研究尤其受到科学家的关注，主要因为低碳烯烃(乙烯、丙烯)是诸多化工产品的基础原料，其生产水平与产量是一个国家的经济发展水平的重要标志。
合成气制低碳烯烃最早可追溯至上世纪20年代德国开发的费托合成过程，该过程使用负载型铁或者钴作为催化剂，能够高效转化合成气。CN103157489A公开了一种用于合成气直接制低碳烯烃的催化剂及其制备方法和应用。该催化剂采用共沉淀法将Fe及助剂高度分散碱性载体表面，在合成气直接转化过程中，CO单程转化率可达75％-85％，有机产物中烯烃重量到达到50％-60％。CN1083415A公开了一种由合成气高选择性制取乙烯、丙烯等低碳烯烃的催化剂，该方法主要是以碱土金属氧化物或高硅沸石分子筛(或磷铝沸石)作载体，负载铁-锰作为催化剂活性中心，碱金属K或Cs离子作为助剂，可实现CO原料90％以上转化，烯烃选择性达66％以上。但是由于受到费托合成过程反应特点本身的限制，通过该过程制低碳烯烃往往产物分布较宽(ASF)，烯烃单一选择性不高。随后，科学家将甲醇合成催化剂(氧化物)与甲醇转化制烯烃催化剂(SAPO分子筛)进行耦合，实现合成气直接、高效转化的目的。文献[Science.2016,351,1065]报道了一种OX-ZEO过程，能够显著提高低碳烯烃选择性。该过程核心在于一种双功能的复合催化剂ZnCrOx/SAPO。一方面，部分氧化的ZnCrOx(锌铬氧化物)活化CO和H2；另一方面，C-C偶联在沸石的酸性限域孔道内进行。该催化剂对合成气直接转化成(C2-C4)具有高达94％的超高选择性(烯烃80％，烷烃14％)，甲烷仅仅2％，其中CO转化率为17％。文献[Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,1]报道了一种双功能催化剂，将甲醇合成反应与C-C偶联(甲醇制烯烃)反应耦合，成功设计出Zr-Zn/SAPO-34双功能催化剂，在低碳烯烃选择性方面取得突破。在较温和条件下(1MPa/400℃/H2：CO＝2：1)，低碳烯烃选择性达74％，CO转化率为11％。文献[Chem.Cat.Chem.2018,10,1536]报道了一种Zr-In2O3/SAPO-34耦合体系，在2MPa/400℃/H2：CO＝1：1反应条件下，实现CO转化率27.7％，烯烃选择性73.6％。
综上所述，现有技术中改性费托合成催化剂具有较高的CO转化效率，但产物选择性受限于ASF分布(58％)，烯烃选择性无法进一步提高，这严重阻碍了该过程的进一步应用。新型耦合催化剂体系能够实现合成气高选择性制备低碳烯烃，但是CO转化率不高，设计、制备具有较高CO转化率、同时具有较高烯烃选择性的耦合催化剂体系具有非常广阔的工业应用价值。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的催化剂反应活性低，CO转化率不高，产品中低碳烯烃选择性低和烯烷比较低的问题，提供了一种合成气制低碳烯烃催化剂、制备方法及应用。该催化剂组合物用于合成气制低碳烯烃反应时，能够显著提高活性和烯烃选择性。
本发明第一方面提供了一种合成气制低碳烯烃催化剂，包括金属氧化物与纳米AEI和CHA复合分子筛。
在上述技术方案中，纳米AEI和CHA复合分子筛颗粒在1000nm以下，优选为10-1000nm。
在上述技术方案中，AEI结构类型分子筛选自SAPO-18、AlPO-18中的至少一种。
在上述技术方案中，CHA结构类型分子筛选自SAPO-34、SAPO-44、SAPO-47中的至少一种。
在上述技术方案中，纳米AEI和CHA复合分子筛中，以复合分子筛的重量为基准，AEI的含量为20wt％～95wt％，优选40wt％～95wt％；更优选为60wt％～95wt％。
在上述技术方案中，纳米AEI和CHA复合分子筛为AEI和CHA共晶纳米分子筛。
在上述技术方案中，纳米AEI和CHA复合分子筛的Si/Al摩尔比0.001-0.20，优选为0.01-0.15，更优选为0.01-0.10。
在上述技术方案中，金属氧化物选自ZnO、ZnCrbOx、ZnAlbOx、In2O3、ZrO2、InZrbOx、MnO、MnCrbOx、MnAlbOx、MnZrbOx、CeO2、CoAlbOx、FeAlbOx中的一种或多种。
在上述技术方案中，金属氧化物优选ZnCrbOx、ZnAlbOx、InZrbOx、MnCrbOx、MnAlbOx、MnZrbOx等氧化物，更优选ZnCrbOx、ZnAlbOx、InZrbOx等氧化物。
在上述技术方案中，金属氧化物组成中b＝1/3～3/1。
在上述技术方案中，金属氧化物与纳米AEI和CHA复合分子筛的质量比1：8-8：1，优选为1：2-2：1。
在上述技术方案中，所述金属氧化物和纳米AEI和CHA复合分子筛以彼此独立的形式存在，比如彼此的独立包装物或者机械混合物。
本发明第二方面提供一种合成气制低碳烯烃催化剂的制备方法，包括：分别制备金属氧化物和纳米AEI和CHA复合分子筛，再将金属氧化物和纳米AEI和CHA复合分子筛混合，得到所述的催化剂。
在上述技术方案中，所述金属氧化物可以采用常规方法制备，比如沉淀法。
在上述技术方案中，所述纳米AEI和CHA复合分子筛的制备方法，包括：
将磷源、铝源、硅源、模板剂和水混合均匀，得到混合凝胶；将混合凝胶放入反应釜中进行水热晶化，得到所述的纳米AEI和CHA复合分子筛。在合成过程中，需要采用混合模板剂共同导向的方法能够制备复合分子筛。
在上述技术方案中，纳米AEI和CHA复合分子筛的合成物料，磷源以P2O5计、铝源以Al2O3计、硅源以SiO2计、模板剂和水满足以下摩尔比例P2O5：Al2O3：SiO2：模板剂：H2O＝(0.85-3.0)：1：(0.0001-0.4)：(1.5-3.0)：(20-100)；其中，
所述磷源来自于磷酸、亚磷酸、磷酸盐、磷氧化物中的一种或几种混合物；铝源来自于拟薄水铝石、勃姆石、铝溶胶、异丙醇铝、叔丁醇铝、铝酸盐的一种或几种混合物；模板剂来自于四乙基氢氧化铵与三乙胺、二乙胺、N，N-二异丙基乙基胺、吗琳、环己胺、正丙胺、异丙胺、二正丙胺、二异丙胺、三丙胺、正丁胺或异丁胺的中的任意一种或几种混合物。
本发明第三方面提供了一种合成气制低碳烯烃的方法，其中合成气与上述催化剂接触进行反应，得到含低碳烯烃的产物。
在上述技术方案中，反应条件如下：反应温度320-500℃，反应压力0.5-8MPa，体积空速为1000-9600h-1，合成气中，CO与H2的体积比为0.3-3.5。
相比于现有催化剂，发明人意外发现，当采用纳米AEI和CHA复合分子筛与金属氧化物耦合时，用于合成气制低碳烯烃时能够显著提高CO转化率以及烯烃选择性，低碳烷烃选择性被抑制，具有较高的烯烷比。本发明催化剂制备方法简单、原料廉价易得、制备成本低。
附图说明
图1是实施例4所得分子筛XRD图谱；
图2是实施例4所得分子筛扫描电镜图；
图3是对比例4所得分子筛扫描电镜图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步阐述，但本发明的保护范围不受实施例的限制。本发明中，wt％为质量分数。
本发明中，XRD和扫描电镜的测试条件如下：
XRD的测试条件：采用日本理学Rigaku-Ultima型X射线衍射仪进行分子筛晶相分析。CuKα辐射，波长λ＝0.15432nm。X射线衍射图谱扫描范围2θ5-50°，扫描速度10°/min。
扫描电镜的测试条件：采用日本日立公司Hitachi S-4800冷场发射高分辨率扫描电子显微镜分析样品尺寸及形貌。
【实施例1】
ZnCrOx混合氧化物按如下步骤制备：
称取等物质的量的Cr(NO3)3·9H2O以及Zn(NO3)2·6H2O固体分散于水中，搅拌至完全溶解；称取一定量的(NH4)2CO3固体溶解于水中，配制0.1M的溶液。将两种水溶液同时滴加至烧杯中共沉淀，沉淀后过滤、洗涤，在100℃下干燥过夜，在500℃下焙烧4h。
纳米AEI和CHA复合分子筛按如下步骤制备：
以磷酸、拟薄水铝石、硅溶胶、四乙基氢氧化铵(TEAOH)和三乙胺(TEA)分别为磷源、铝源、硅源、混合模板剂，摩尔比Al2O3∶P2O5∶SiO2∶TEAOH∶TEA∶H2O＝0.9∶1∶0.02∶1.0∶1.0∶60，室温下搅拌1小时后于150℃下静置晶化24h，得到的固体用去离子水洗至中性，分离得固体，烘干，马弗炉中550℃焙烧6小时得到纳米分子筛，其XRD图与图1相似，该分子筛为AEI和CHA复合分子筛，其中AEI的含量为90wt％左右。由SEM图可知，纳米颗粒约为20-800nm。该分子筛的Si/Al摩尔比为0.01。
将0.75克制备好的ZnCrOx混合氧化物和0.75克制备纳米AEI和CHA复合分子筛混合，装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝1：1)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为4MPa，气体体积空速为6,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表1。
【实施例2】
ZnCrOx混合氧化物按【实施例1】制备。
纳米AEI和CHA复合分子筛按如下步骤制备：
以磷酸、硅溶胶、四乙基氢氧化铵(TEAOH)和三乙胺(TEA)分别为磷源、硅源、混合模板剂，拟薄水铝石与异丙醇铝作为铝源，摩尔比Al2O3∶P2O5∶SiO2∶TEAOH∶TEA∶H2O＝0.9∶1∶0.02∶1.0∶1.0∶60，室温下搅拌1小时后于170℃下静置晶化24h，得到的固体用去离子水洗至中性，分离得固体，烘干，马弗炉中550℃焙烧6小时得到纳米分子筛，其XRD图与图1相似，该分子筛为AEI和CHA复合分子筛，其中AEI的含量为90wt％左右。由SEM图可知，纳米颗粒约为20-800nm。该分子筛的Si/Al摩尔比为0.01。
将0.75克制备好的ZnCrOx混合氧化物和0.75克制备纳米AEI和CHA复合分子筛混合，装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝1：1)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为4MPa，气体体积空速为6,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表1。
【实施例3】
ZnCrOx混合氧化物按【实施例1】制备。
纳米AEI和CHA复合分子筛按如下步骤制备：
以磷酸、拟薄水铝石、硅溶胶、四乙基氢氧化铵(TEAOH)和二乙胺(TEA)分别为磷源、铝源、硅源、混合模板剂，摩尔比Al2O3∶P2O5∶SiO2∶TEAOH∶DEA∶H2O＝0.9∶1∶0.02∶1.0∶1.5∶60，室温下搅拌1小时后于170℃下静置晶化24h，得到的固体用去离子水洗至中性，分离得固体，烘干，马弗炉中550℃焙烧6小时得到纳米分子筛，其XRD图与图1相似，该分子筛为AEI和CHA复合分子筛，其中AEI的含量为90wt％左右。由SEM图可知，纳米颗粒约为50-800nm。该分子筛的Si/Al摩尔比为0.01。
将0.75克制备好的ZnCrOx混合氧化物和0.75克制备纳米AEI和CHA复合分子筛混合，装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝1：1)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为4MPa，气体体积空速为6,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表1。
【实施例4】
ZnCrOx混合氧化物按【实施例1】制备。
纳米AEI和CHA复合分子筛按如下步骤制备：
以磷酸、拟薄水铝石、硅溶胶、四乙基氢氧化铵(TEAOH)和三乙胺(TEA)分别为磷源、铝源、硅源、混合模板剂，摩尔比Al2O3∶P2O5∶SiO2∶TEAOH∶TEA∶H2O＝0.9∶1∶0.10∶1.0∶1.0∶60，室温下搅拌1小时后于170℃下静置晶化24h，得到的固体用去离子水洗至中性，分离得固体，烘干，马弗炉中550℃焙烧6小时，其XRD图谱如图1所示，扫描电镜结果见图2。由图1可知，该分子筛为AEI和CHA复合分子筛，其中AEI的含量为85wt％左右。该分子筛的Si/Al摩尔比为0.05。
将0.75克制备好的ZnCrOx混合氧化物和0.75克制备纳米AEI和CHA复合分子筛混合，装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝1：1)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为4MPa，气体体积空速为6,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表1。
【实施例5】
ZnCrOx混合氧化物按【实施例1】制备。
纳米AEI和CHA复合分子筛按如下步骤制备：
以磷酸、拟薄水铝石、硅溶胶、四乙基氢氧化铵(TEAOH)和三乙胺(TEA)分别为磷源、铝源、硅源、混合模板剂，摩尔比Al2O3∶P2O5∶SiO2∶TEAOH∶TEA∶H2O＝0.9∶1∶0.20∶1.0∶1.0∶60，室温下搅拌1小时后于170℃下静置晶化24h，得到的固体用去离子水洗至中性，分离得固体，烘干，马弗炉中550℃焙烧6小时得到纳米分子筛，其XRD图与图1相似，该分子筛为AEI和CHA复合分子筛，其中AEI的含量为70wt％左右。由SEM图可知，纳米颗粒约为100-800nm。该分子筛的Si/Al摩尔比为0.10。
将0.75克制备好的ZnCrOx混合氧化物和0.75克制备纳米AEI和CHA复合分子筛混合，装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝1：1)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为4MPa，气体体积空速为6,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表1。
【实施例6】
ZnZrOx混合氧化物的制备：
称取等物质的量的Zr(NO3)3·9H2O以及Zn(NO3)2·6H2O固体分散于水中，搅拌至完全溶解；称取一定量的(NH4)2CO3固体溶解于水中，配制0.1M的溶液。将两种水溶液同时滴加至烧杯中共沉淀，沉淀后过滤、洗涤，在100℃下干燥过夜，在500℃下焙烧4h。
纳米AEI和CHA复合分子筛按【实施例4】制备。
将0.75克制备好的ZnCrOx混合氧化物和0.75克制备纳米AEI和CHA复合分子筛混合，装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝1：1)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为4MPa，气体体积空速为6,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表1。
【实施例7】
ZnAlOx混合氧化物的制备：
称取一定量的Al(NO3)2·9H2O以及Zn(NO3)2·6H2O固体分散于水中，搅拌至完全溶解；称取一定量的(NH4)2CO3固体溶解于水中，配制0.1M的溶液。将两种水溶液同时滴加至烧杯中共沉淀，沉淀后过滤、洗涤，在100℃下干燥过夜，在500℃下焙烧4h。
纳米AEI和CHA复合分子筛按【实施例4】制备。
将0.75克制备好的ZnCrOx混合氧化物和0.75克制备纳米AEI和CHA复合分子筛混合，装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝1：1)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为4MPa，气体体积空速为6,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表2。
【实施例8】
InZrOx混合氧化物的制备：
称取一定量的Zr(NO3)2·5H2O以及In(NO3)2固体分散于水中，搅拌至完全溶解；称取一定量的(NH4)2CO3固体溶解于水中，配制0.1M的溶液。将两种水溶液同时滴加至烧杯中共沉淀，沉淀后过滤、洗涤，在100℃下干燥过夜，在500℃下焙烧4h。
纳米AEI和CHA复合分子筛按【实施例4】制备。
将0.75克制备好的ZnCrOx混合氧化物和0.75克制备纳米AEI和CHA复合分子筛混合，装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝1：1)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为4MPa，气体体积空速为6,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表2。
【实施例9】
ZnCrOx混合氧化物按【实施例1】制备。
纳米AEI和CHA复合分子筛按【实施例4】制备。
将1.0克制备好的ZnCrOx混合氧化物和0.50克制备纳米AEI和CHA复合分子筛混合，装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝1：1)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为4MPa，气体体积空速为6,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表3。
【实施例10】
ZnCrOx混合氧化物按【实施例1】制备。
纳米AEI和CHA复合分子筛按【实施例4】制备。
将0.90克制备好的ZnCrOx混合氧化物和0.60克制备纳米AEI和CHA复合分子筛混合，装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝1：1)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为4MPa，气体体积空速为6,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表3。
【实施例11】
ZnCrOx混合氧化物按【实施例1】制备。
纳米AEI和CHA复合分子筛按【实施例4】制备。
将0.75克制备好的ZnCrOx混合氧化物和0.75克制备纳米AEI和CHA复合分子筛混合，装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝1：1)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为2MPa，气体体积空速为6,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表3。
【实施例12】
ZnCrOx混合氧化物按【实施例1】制备。
纳米AEI和CHA复合分子筛按【实施例4】制备。
将0.75克制备好的ZnCrOx混合氧化物和0.75克制备纳米AEI和CHA复合分子筛混合，装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝1：1)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为6MPa，气体体积空速为6,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表3。
【实施例13】
ZnCrOx混合氧化物按【实施例1】制备。
纳米AEI和CHA复合分子筛按【实施例4】制备。
将0.75克制备好的ZnCrOx混合氧化物和0.75克制备纳米AEI和CHA复合分子筛混合，装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝1：1)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为4MPa，气体体积空速为9,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表3。
【对比例1】
依据文献[Science,2016,351,1065]的制备方法，合成Zn3.5CrAl氧化物和SAPO-34分子筛。该SAPO-34分子筛为微米立方体结构，颗粒尺寸2微米左右，分子筛的Si/Al摩尔比为0.24。
将0.50克Zn3.5CrAl和0.50克SAPO-34混合，装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝50：50)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为4MPa，气体体积空速为6,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表4。
【对比例2】
依据文献[Angewandte Chemie,2016,128,4803]的制备方法，合成ZnZrOx和SAPO-34。该SAPO-34分子筛为微米立方体结构，颗粒尺寸2.5微米左右，分子筛的Si/Al摩尔比为0.05。
将0.50克ZnZr2和0.50克SAPO-34混合，装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝50：50)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为4MPa，气体体积空速为6,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表4。
【对比例3】
依据专利[CN103157489A]的制备方法，合成FeMnCuK催化剂。
将1.50克FeMnCuK催化剂装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝50：50)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为4MPa，气体体积空速为6,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表4。
【对比例4】
ZnCrOx混合氧化物按【实施例1】制备。
依据文献[Chemical Engineering Journal,2017,323,295]的制备方法，合成微米SAPO-18/34共生分子筛，其扫描电镜图谱如图3所示。颗粒尺寸在2.5微米左右，颗粒呈立方体状或者柱状，分子筛的Si/Al摩尔比为0.05。
将0.50克制备好的ZnCrOx混合氧化物和0.50克制备的微米SAPO-18/34共生分子筛混合，装入一个内径为6毫米的石英反应管中，将(n氢气：n一氧化碳＝1：1)通入反应管中，进入催化床反应，反应温度为390℃，反应体系压力为4MPa，气体体积空速为6,000h-1条件下进行合成气制低碳烯烃反应。反应结果见表4。
表1
表2
表3
表4
Claims (10)
1.一种合成气制低碳烯烃催化剂，包括金属氧化物与纳米AEI和CHA复合分子筛。
2.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述纳米AEI和CHA复合分子筛颗粒在1000nm以下，优选为10-1000nm。
3.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述纳米AEI和CHA复合分子筛的Si/Al摩尔比0.001-0.20，优选为0.01-0.15，更优选为0.01-0.10。
4.按照权利要求1、2或3所述的催化剂，其特征在于：所述纳米AEI和CHA复合分子筛为AEI和CHA共晶纳米分子筛。
5.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述纳米AEI和CHA复合分子筛中，以复合分子筛的重量为基准，AEI的含量为20wt％～95wt％，优选40wt％～95wt％，更优选为60wt％～95wt％。
6.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于：金属氧化物选自ZnO、ZnCrbOx、ZnAlbOx、In2O3、ZrO2、InZrbOx、MnO、MnCrbOx、MnAlbOx、MnZrbOx、CeO2、CoAlbOx、FeAlbOx中的一种或多种，优选为ZnCrbOx、ZnAlbOx、InZrbOx中的一种或多种，其中b＝1/3～3/1。
7.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述金属氧化物与纳米AEI和CHA复合分子筛的质量比为1：8-8：1，优选为1：2-2：1。
8.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述金属氧化物和SAPO分子筛以彼此独立的形式存在。
9.一种合成气制低碳烯烃的方法，其特征在于：合成气与权利要求1-8任一所述催化剂接触进行反应，得到含低碳烯烃的产物。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：反应条件如下：反应温度320-500℃，反应压力0.5-8MPa，体积空速为1000-9600h-1，合成气中，CO与H2的体积比为0.3-3.5。
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