用于生产苯乙烯的催化剂组合物制造技术

技术编号:13587062 阅读:100 留言:0更新日期:2016-08-25 09:34
本发明专利技术涉及用于制备催化剂组合物的方法,包括以下步骤:A)制备硼酸或磷酸与二价或三价金属的盐和B)混合由步骤A)获得的盐和具有约2‑约8的SiO2/Al2O3摩尔比并且包括钾、铷或铯阳离子或其组合的八面沸石结构的晶体铝硅酸盐沸石,其中步骤A)包括以下子步骤:A1)使碱金属的硼酸盐或磷酸盐与二价或三价金属的可溶于水的盐混合以获得悬浮液,A2)将碱性溶液添加至由子步骤A1)获得的悬浮液以获得具有7.0‑11.5的pH的溶液和A3)混合由子步骤A2)获得的溶液以获得盐。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于生产催化剂组合物的方法、这样的催化剂组合物和用于生产苯乙烯的这样的催化剂组合物的用途。用于生产苯乙烯的全球性实践的当前主要商业方法是通过使乙苯催化脱氢进行的。这是非常成熟的技术并且世界上大部分的苯乙烯产能是通过该路径实现的。初始物料乙苯是通过高纯度苯与乙烯之间的烷基化反应生产的并且他们构成了苯乙烯生产成本的非常大的部分。存在一些用于生产苯乙烯的开发路径,其中在碱性催化剂的存在下用甲醇烷基化甲苯似乎是有吸引力的,因为甲苯和甲醇都比通常的原料苯和乙烯便宜得多。然而,在该替代性路径中,据报道,对苯乙烯的选择性不是很高,并且据报道乙苯是主要产物。用甲醇或甲醛烷基化甲苯的侧链(通过使这些反应物与X-或Y-类型沸石接触进行)描述于Yashima等人的Journal of Catalysis,Vol.26,303-312(1972)。更具体而言,其中描述了烷基化甲苯的甲基基团以形成苯乙烯和乙苯是通过经Na,K,Rb或Cs交换的X-或Y-类型沸石实施的,而相同类型的经Li交换的沸石主要实施甲苯的苯环的烷基化以形成二甲苯。Yashima等人认为他们的结果建议了二甲苯的形成可归因于催化剂的酸性,而苯乙烯和乙苯的形成可归因于催化剂的碱性。该方法具有的问题是对苯乙烯的低选择性。JP57-68144涉及用于苯乙烯合成的催化剂,其包括八面沸石类型的沸石,存在于其中的至少20%的钠阳离子被铯、钾或铷交换,并且已经将其处理以在其中浸渍一种或多种的硼酸或磷酸的二价或三价金属盐,所公开的所述盐的金属选自镁、钙、铝、锰、铁、钴、镍、铜和锌。US4483936描述了催化剂组合物,其能够催化用甲醇侧链烷基化甲苯,其包含八面沸石结构的晶体铝硅酸盐沸石,其中存在:(1)选自
Cs、K和Rb的至少一种碱金属;(2)选自由Mn、Fe、Cu和Zn的组成的M族金属的至少一种金属;和(3)选自硼和磷的至少一种。本专利技术的目标是提供用于生产的甲苯的具有改善的选择性的催化剂组合物。因此,本专利技术提供用于生产催化剂组合物的方法,包括以下步骤:A)制备硼酸或磷酸与二价或三价金属的盐,和B)混合由步骤A)获得的盐和具有约2-约8的SiO2/Al2O3摩尔比并且包括钾、铷或铯阳离子或其组合的八面沸石结构的晶体铝硅酸盐沸石,其中步骤A)包括以下子步骤:A1)使碱金属的硼酸盐或磷酸盐与二价或三价金属的可溶于水的盐混合以获得悬浮液,A2)将碱性溶液添加至由子步骤A1)获得的悬浮液以获得具有7.0-11.5的pH的溶液,和A3)混合由子步骤A2)获得的溶液以获得盐。发现了使用根据本专利技术的方法获得的催化剂组合物由甲苯生产苯乙烯的方法显示出令人惊奇地高的对苯乙烯的选择性。子步骤A)在步骤A)中,制备硼酸或磷酸与二价或三价金属的盐。形成盐的磷酸和硼酸可以具有任何适合的形式。作为磷酸,可以使用正磷酸、焦磷酸、偏磷酸等,最优选正磷酸。作为硼酸,可以使用正硼酸、偏硼酸等,最优选正硼酸。步骤A)的盐优选为二价或三价金属的硼酸盐。形成盐的二价或三价金属优选选自镁、钙、铝、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镧、铈和锆。最优选地,二价或三价金属为钴。以下为盐的优选实例:硼酸镁、硼酸钙、硼酸铝、硼酸铬、硼酸锰、硼酸铁、硼酸钴、硼酸镍、硼酸铜、硼酸锌、磷酸镁、磷酸钙、磷酸铝、磷酸铬、磷酸锰、磷酸铁、磷酸钴、磷酸镍、磷酸铜和磷酸
锌。这些金属盐也可以通过混合两种或更多种类型来使用。优选地,金属盐为硼酸钴或包括硼酸钴。子步骤A1)在子步骤A1)中,将碱金属的硼酸盐或磷酸盐与二价或三价金属的可溶于水的盐混合以获得悬浮液。优选地,子步骤A1)的碱金属的硼酸盐或磷酸盐包括四硼酸二钠。二价或三价金属的可溶于水的盐可以为任何适合的盐,但是优选为乙酸盐。子步骤A2)通过添加碱性溶液,将由子步骤A1)获得的悬浮液的pH调整至7.0-11.5。发现了这个范围的pH导致催化剂组合物具有对苯乙烯的高选择性。更优选地,将pH调整至8.0-10.5,其导致了甚至对苯乙烯的更高的选择性。甚至更优选地,将pH调整至8.5-9.5或8.8-9.2。碱性溶液可以具有任何类型,包括碱类氢氧化物例如氢氧化钠。子步骤A3)混合由子步骤A2)获得的溶液直至获得盐,例如,通过将溶液搅拌5-6小时。可以过滤、洗涤和干燥所获得的盐。步骤B)将由步骤A)获得的盐与具有约2-约8的SiO2/Al2O3摩尔比并且包括钾、铷或铯阳离子或其组合的八面沸石结构的晶体铝硅酸盐沸石混合。沸石用于本专利技术的沸石优选具有大约2:1和大约8:1的SiO2/Al2O3摩尔比,实例为称为类型X和类型Y的合成八面沸石。类型X和类型Y
八面沸石的实例分别为:类型X:Na36{(AlO2)86(SiO2)106本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于生产催化剂组合物的方法,包括以下步骤:A)制备硼酸或磷酸与二价或三价金属的盐,和B)混合由步骤A)获得的盐和具有约2‑约8的SiO2/Al2O3摩尔比并且包括钾、铷或铯阳离子或其组合的八面沸石结构的晶体铝硅酸盐沸石,其中步骤A)包括以下子步骤:A1)使碱金属的硼酸盐或磷酸盐与二价或三价金属的可溶于水的盐混合以获得悬浮液,A2)将碱性溶液添加至由子步骤A1)获得的悬浮液以获得具有7.0‑11.5的pH的溶液,和A3)混合由子步骤A2)获得的溶液以获得盐。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于生产催化剂组合物的方法,包括以下步骤:A)制备硼酸或磷酸与二价或三价金属的盐,和B)混合由步骤A)获得的盐和具有约2-约8的SiO2/Al2O3摩尔比并且包括钾、铷或铯阳离子或其组合的八面沸石结构的晶体铝硅酸盐沸石,其中步骤A)包括以下子步骤:A1)使碱金属的硼酸盐或磷酸盐与二价或三价金属的可溶于水的盐混合以获得悬浮液,A2)将碱性溶液添加至由子步骤A1)获得的悬浮液以获得具有7.0-11.5的pH的溶液,和A3)混合由子步骤A2)获得的溶液以获得盐。2.根据权利要求1所述的方法,其中步骤A)的盐包括二价或三价金属的硼酸盐。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述二价或三价金属选自镁、钙、铝、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镧、铈和锆。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述二价或三价金属包括钴。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中步骤A1)的所述碱金属的硼酸盐或磷酸盐包括四硼酸二钠。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中步骤A2)的所述碱性溶液为氢氧化钠溶液。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述沸石...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·达斯O·A·阿塔瓦拉
申请(专利权)人:沙特基础工业公司SABIC环球技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:沙特阿拉伯;SA

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