专利名称:一种可用于乙醇脱水制乙烯的催化剂的利记博彩app
乙烯是最重要的化工原料之一。石油化学约有30%的化学反应要以乙烯为原料。使用乙醇脱水制乙烯的方法具有产品纯度高、设备简单、投资少、见效快等优点，因此国内外对用乙醇脱水制乙烯的方法都进行了大量的研究，其主要工作是研制新的高效催化剂以及设计用作脱水反应的流动床。目前国内外工业上所用的催化剂均为氧化物催化剂(见U·S·P4，234，752(1980)及〔1，2〕)。这些催化剂的主要缺点是反应温度高(320～450℃)，乙醇空速小(0.4～0.6小时-1)。
美国Holcon SD公司(科学设计公司)在原来MgO-Al2O3催化剂的基础上于1981年又发展了一个代号为Syndol的催化剂〔3〕，並已用于年产5万吨乙烯的装置上。这个催化剂是目前性能最好的催化剂，但其反应温度高且乙醇空速小(见表1)，因而乙烯空时收率仍较低。
为了研制出一种高效催化剂，我们使用ZSM-5分子筛经用盐酸(或氯化铵)进行离子交换，再与无机酸的铝盐(或氢氧化铝)和氨水进行共沉淀或与铝胶干混，经烘焙后则得到了一种适用于乙醇脱水制乙烯的固体酸催化剂-NKC-03A催化剂。
使用NKC-03A催化剂可使乙醇脱水的温度比r-Al2O3以及Syndol催化剂低80～100℃，且空时收率可提高1-4倍(见表1、表2、表3)。该催化剂稳定性好，经1500小时的使用后其性能仍然良好，而且，本催化剂的再生性能也好，经一次再生后其性能和新制的催化剂基本相同。
使用本催化剂可获得较可观的经济效益，如果将目前工厂用于乙醇脱水的r-Al2O3催化剂换成NKC-03A催化剂，並在基本上不增加设备的情况下，可使乙烯的产量增加1-2倍;如果将其全部转化成环氧乙烷后出售，则可增加产值和利润1-2倍。
NKC-03A催化剂已在工业装置上(NKC-03A的用量为170公斤)进行了试生产，取得了与上述实验室试验相同的结果。下面我们举例说明本发明的实施办法。
实例1把用“直接法”合成的、SiO2/Al2O3的比值为38的ZSM-5分子筛原粉〔4〕，用0.3N的HCl(或氯化铵)溶液在95℃下交换2-4次，每次交换1小时，(交换时每克ZSM-5原粉加入4-6毫升HCl溶液)，交换后用蒸馏水洗至无Cl-离子並于110℃下烘干。称取40克烘干的分子筛和92克Al(OH)3干胶(200目以上)，放到三口的圆底烧瓶中，加热至50°～80℃，搅拌30分钟，过滤后于110℃下烘干、成型，在马福炉中于500°～750℃烘焙1～6小时。
把制备好的催化剂放入常压固定床反应器中做脱水反应，催化剂的脱水性能见表2。
实例2把用“直接法”合成的SiO2/Al2O3的比值为38的ZSM-5原粉，用0.3N HCl(或氯化铵)溶液，在30°～95℃下交换2-4次，每次1小时。滤出母液，用蒸馏水洗至无Cl-离子，于110℃下烘干，称取烘干后的分子筛80克放入1000ml的烧杯内，把80～160克的Al(NO3)3·9H2O溶于水中制成比重为1.09克/毫升的溶液。将硝酸铝溶液倒入上述盛有分子筛的烧杯中，边搅拌边加热至70°～90℃，用1∶1的氨水沉淀，待PH＝8～10时停止加氨水，再继续搅20～40分钟后，过滤，用蒸馏水洗至PH＝7，于110℃下烘干，並在500～750℃下焙烧1～6小时。得到的产品的脱水性能见表3。该催化剂在乙醇空速为3小时-1的条件下，其转化率为96～99%，选择性为98～99%，经运转1500小时后，反应情况良好，催化剂仍能使用。
本发明各图面说明如下图1为从例1、例2中所制得的两个催化剂的程序升温脱附(TPD)曲线，其中曲线1、2分别为从例1、例2中所制得之催化剂的脱附曲线。
图2为新鲜的和再生后的NKC-03A催化剂的稳定性曲线。其中曲线1为新鲜的NKC-03A曲线，曲线2为再生后的NKC-03A曲线。
本发明有附图2幅。
表2 NKC-03A的脱水性能(实例1产品)
△T＊是催速老化后反应温度升高值。△T越大，催化剂稳定性越差。
表3 NKC-03A的脱水性能(例2产品)
参考文献〔1〕Hydracorbon processing Nov.1976.P125〔2〕N.S.Bijlani;G.S.Sarma et al.Chemical Age of India.Voi32 No5 May 1981 441〔3〕N.K.Kochay;R.Merims et al.C.E.B 77〔6〕66(1981)〔4〕李赫咺等高等学校化学学报2〔4〕517(1981)
权利要求
1.一种可用于乙醇脱水制乙烯的催化剂-NKC-03A催化剂，其特征在于它是一种主要成份为ZSM-5分子筛和氢氧化铝的固体酸催化剂。
2.一种用于制造NKC-03A催化剂的方法，该方法是用盐酸(或氯化铵)对ZSM-5分子筛进行离子交换后，与无机酸的铝盐(或氢氧化铝)混合並用氨水进行共沉淀，或用交换后的ZSM-5分子筛与氢氧化铝干混，再经烘干和焙烧而制成本催化剂。
3.按照权利要求
2所说的制备NKC-03A催化剂的方法，其特征在于所用的ZSM-5A分子筛之SiO2/Al3O2的比值可在25～60、Na2O含量可在0.5～1.6的范围内，用作离子交换的介质(盐酸或氯化铵)的浓度为0.1～0.4N，所用ZSM-5分子筛与Al(NO3)3。9H2O的重量比为1∶1～1∶2，进行离子交换时的温度为30～100℃。
4.一种使用高硅铝比(SiO2/Al2O3可以为25～60)的ZSM-5分子筛来使乙醇脱水以制备乙烯的方法，其特征在于该催化剂是一种主要成份为ZSM-5分子筛和氢氧化铝的固体酸催化剂。
5.按照权利要求
4所说的由乙醇脱水制取乙烯的方法，其特征在于乙醇脱水时，其反应温度范围可以在250°～390℃，乙醇的空速可达1-4(小时-1)，最佳空速为1-2(小时-1)。
专利摘要
本发明属于一种能使乙醇脱水制乙烯的催化剂-NKC-03A催化剂。目前国内外用于乙醇脱水制乙烯的催化剂均为氧化物类型的催化剂，其主要缺点是反应所需的温度高(320°～450℃)，乙醇空速小，乙烯的空时收率低。使用本催化剂可使乙醇脱水的温度比r-Al
文档编号C07C1/00GK86101615SQ86101615
公开日1986年7月30日 申请日期1986年3月8日
发明者潘履让, 李赫咺, 刘述全 申请人:南开大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan