The invention belongs to the technical field of chemical product preparation, in particular to a molecular sieve type solid acid catalyst used for preparing ethylene by ethanol dehydration and preparation and application thereof. The catalyst is composed of an active component and a carrier, wherein the active component takes 0.1-15wt% of the weight of the carrier, the active component is iron, and the carrier is a hydrogen type molecular sieve. The preparation method is a direct hydrothermal process for preparing a molecular sieve type solid acid catalyst. At the same time, the process of ethanol dehydration to ethylene under the action of zeolite solid acid catalyst was studied. The catalyst for ethanol dehydration to ethylene can be dehydrated at different concentrations to obtain ethylene, the conversion rate can reach 99%, and the selectivity performance reaches 98%. The catalyst has low temperature and high activity, and solves the technical problems of high temperature and low space velocity in the industrial production.
【技术实现步骤摘要】
一种用于乙醇脱水制乙烯的分子筛型固体酸催化剂及其制备和应用
本专利技术属于化工产品制备
,具体涉及一种用于乙醇脱水制乙烯的分子筛型固体酸催化剂及其制备和应用。
技术介绍
乙烯是最基本的化工原料,约有75%的石油化工产品来源于乙烯。乙烯主要用于生产聚乙烯、聚氯乙烯、环氧乙烷、二氯乙烷、苯乙烯、醋酸乙烯等化学品。随着化工、能源等乙烯衍生物产业的快速发展,乙烯的需求在不断增加。目前,乙烯主要是以石油为原料通过催化裂解来生产,其反应温度通常高达850℃。随着石油资源的日益枯竭和石油价格的不断攀升,以石油为原料的乙烯工业势必受到巨大冲击。因而,利用可再生的生物质资源发展生物能源和化工已成为当前乃至未来经济发展的必然趋势。乙醇可通过植物淀粉或木质纤维素经发酵获得,其原料来源广泛、充足、且可再生,能够满足大规模生物质化工产业发展的需要。因此,从乙醇脱水制乙烯具有逐步替代从石油制乙烯的巨大潜力。氧化铝型催化剂是目前工业上乙醇脱水制乙烯相对成熟的催化剂,上世纪80年代美国Halcon公司研制的代号为Syndol的催化剂性能最好,但是该催化剂与文献报道的分子筛催化剂相比[石油化工,1987,16(11):764-768],对反应条件要求苛刻,反应温度高,乙醇原料浓度要求高,导致整体能耗和成本高。因此,开发能够将不同浓度乙醇高效转化为乙烯的长寿命低温催化剂,已成为生物质由乙醇中间体制乙烯的关键。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种用于乙醇脱水制乙烯的分子筛型固体酸催化剂及其制备和应用。为实现上述目的本专利技术采用的技术方案为:一种用于乙醇脱水制乙烯的分子筛型固体酸催化剂 ...
【技术保护点】
一种用于乙醇脱水制乙烯的分子筛型固体酸催化剂,其特征在于:催化剂为活性组分和载体组成,其中,活性组分占载体重量的0.1‑15wt%,活性组分为铁,载体为氢型分子筛。
【技术特征摘要】
1.一种用于乙醇脱水制乙烯的分子筛型固体酸催化剂,其特征在于:催化剂为活性组分和载体组成,其中,活性组分占载体重量的0.1-15wt%,活性组分为铁,载体为氢型分子筛。2.按权利要求1所述的用于乙醇脱水制乙烯的分子筛型固体酸催化剂的制备方法,其特征在于:所述氢型分子筛为氢型ZSM-5、氢型MOR、氢型BEA或氢型AFI;所述活性组分占载体重量的1-10wt%。3.一种权利要求1所述的用于乙醇脱水制乙烯的分子筛型固体酸催化剂的制备方法,其特征在于:将含有活性组分的溶液与氢型分子筛的合成溶液混合,混合后经水热晶化、焙烧、离子交换后即可得到固体酸催化剂;其中,活性组分占载体重量的0.1-15wt%。4.按权利要求3所述的用于乙醇脱水制乙烯的分子筛型固体酸催化剂的制备方法,其特征在于:采用一步水热合成法,将含活性组分的溶液与分子筛合成溶液混合,然后15...
【专利技术属性】
技术研发人员:辛洪川,李学兵,孙媛媛,
申请(专利权)人:中国科学院青岛生物能源与过程研究所,
类型:发明
国别省市:山东,37
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