含氧化合物生产乙烯、丙烯的方法技术

技术编号:1502416 阅读:225 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种含氧化合物生产乙烯、丙烯的方法,以含氧化合物为原料,在反应温度300~650℃,反应压力为-0.09~1.0MPa,重量空速为0.2~40小时↑[-1]条件下,原料与催化剂接触,生成含乙烯、丙烯的流出物,所用催化剂以选自SiO↓[2]、Al↓[2]O↓[3]、分子筛或复合分子筛中的至少一种为载体和含有以原子比计化学式如下的组合物:    Mo↓[1.0]V↓[a]A↓[b]B↓[c]C↓[d]O↓[x],    其中,A选自Ⅷ族、ⅠB族、ⅡB族、ⅦB族、ⅥB族、ⅠA族或ⅡA族中的至少一种元素;    B选自稀土元素中的至少一种;    C选自Bi或P中的至少一种;    a的取值范围为0.01~0.5;    b的取值范围为0.01~0.5;    c的取值范围为0.01~0.5;    d的取值范围为0~0.5;    X为满足催化剂中各元素化合价所需的氧原子总数;    分子筛选自SAPO-34、ZSM-5、Y、β、MCM-22或丝光沸石中的至少一种,复合分子筛为选自SAPO-34、ZSM-5、Y、β、MCM-22或丝光沸石中的至少两种分子筛共同生长成的的复合物;    其中催化剂载体用量以重量百分比计为催化剂重量的20~80%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,特别是关于含氧化合物如甲醇或 /和二甲醚催化转化生产乙烯、丙烯的方法。
技术介绍
石油化工是国民经济中重要的支柱产业,为工业、农业、交通和国防等部门提供大量 化工原料,是国民经济中关联和带动性较强的产业部门之一。而丙烯与乙烯则是构成现代 石油化工最为重要的两大基础原料。乙烯的大宗下游产品主要有聚乙烯、环氧乙烷、乙二醇、聚氯乙烯、苯乙烯、醋酸乙 烯等。乙烯产量的大小是衡量一个国家石化工业乃至国民经济发达程度的标志。丙烯主要 用于生产聚丙烯、异丙苯、羰基醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸、异丙醇等,其中聚丙烯 占世界丙烯需求的一半以上。目前,世界上67%的丙烯来自蒸汽裂解生产乙烯的副产品, 30Y。来自炼油厂催化裂化(FCC)生产汽、柴油的副产品,少量(约3%)由丙烷脱氢和乙烯-丁 烯易位反应得到。预计未来乙烯及丙烯需求增长速度快于供应。鉴于乙烯及丙烯的需求增长率较高,而传统的生产模式呈现"供不应求"的紧张状况, 因此补充乙烯及丙烯需求需要借助于其他各种增产乙烯丙烯技术。一直以来,煤或天然气制合成气、合成气制甲醇和烯烃分离技术已经具有规模化成熟 经验,但是由甲醇到烯烃的过程是合成气到烯烃这个工业链条的断点和难点,而该关键技 术的解决可以为由非石油资源生产基本有机原料乙烯、丙烯提供一条新的原料路线。尤其 是近些年来,乙烯及丙烯的需求持续走高,而石油资源日趋匮乏的情况下。如何开辟出一 条非石油资源生产丙烯的煤化工新路线,对于极大地缓解我国石油供应紧张的局面,促进 我国重化工的跨越式发展和原料路线的结构性调整,具有重要的战略意义和社会、经济效■■、/.文献CN1166478A,公开一种由甲醇或二甲醚制取乙烯、丙烯等低碳烯烃的方法,该 方法以磷酸铝分子筛为催化剂,采用上行式密相床循环流化式工艺方法,在优选的反应温 度500 570°C,空速2 6小时"及0.01 0.05MPa条件下,使甲醇或二甲醚裂解制取乙烯、丙烯等低碳烯烃。专利CN1138731C,公开了一种在含氧化合物生产悌烃的转化方法中提高乙烯产率的 方法,该方法在250 60(TC下,含氧化合物进料与含磷硅铝酸盐分子筛的催化剂在第一反 应段中接触,从而生成含乙烯馏分以及含有碳四以上烃类馏分的产物,从乙烯馏分中分离 出的含碳四以上烃类馏分中至少一部分返回与催化剂在第一反应段中接触,从而提高乙烯 的收率。现有的含氧化合物生产乙烯、丙烯的技术,存在乙烯和丙烯的选择性低、收率低,催 化剂活性不稳定的技术不足。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是以往文献技术中存在目的产品乙烯丙烯收率低及选择 性低的问题,提供一种新的。该方法具有目的产品乙烯 丙烯收率高,选择性好的优点。为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案如下 一种,以含氧化合物为原料,在反应温度300~650°C ,反应压力为-0.09 1.0MPa, 重量空速为0.2 40小时"条件下,原料与催化剂接触,生成含乙烯、丙烯的流出物,所 用催化剂以选自Si02、 A1203、分子筛或复合分子筛中的至少一种为载体和含有以原子比 计化学式如下的组合物Mo!.oVaAbBcCdOx,其中,A选自Vffl族、IB族、IIB族、WB族、VIB族、IA族或IIA族中的至少一 种元素;B选自稀土元素中的至少一种; C选自Bi或P中的至少一种;a的取值范围为0.01 0.5; b的取值范围为0.01 0.5; c的取值范围为0.01 0.5; d的取值范围为0 0.5;X为满足催化剂中各元素化合价所需的氧原子总数;分子筛选自SAPO-34、 ZSM-5、 Y、 0、 MCM-22或丝光沸石中的至少一种,复合分 子筛为选自SAPO-34、 ZSM-5、 Y、 P、 MCM-22或丝光沸石中的至少两种分子筛共同生 长成的复合物;其中催化剂载体用量以重量百分比计为催化剂重量的20 80%。 上述技术方案中,a的取值优选范围为0.01 0.3; b的取值优选范围为0.01 0.3; c 的取值优选范围为0.01 0.3; d的取值优选范围为0.01 0.3。 Vffl族元素优选方案为选自 Fe、 Co或Ni中的至少一种;I B族元素优选方案为选自Cu或Ag中的至少一种;IIB 族元素优选方案为选自Zn; VHB族元素选自Mn或Re中的至少一种;VIB族元素选自Cr、 Mo或W中的至少一种;I A族元素优选方案为选自Li、 Na或K中的至少一种;IIA元 素优选方案为选自Ca、 Mg、 Sr或Ba中的至少一种;稀土元素优选方案为选自La或Ce 中的至少一种。催化剂组成中如果含有Cr时,以原子比计Mo : Cr为1 : 0.01 0.5。催化 剂载体的优选方案为分子筛选自ZSM-5、 Y沸石、丝光沸石或卩沸石中的至少一种,复合 分子筛选自ZSM-5/丝光沸石、ZSM-5/Y沸石或ZSM-5/p沸石中的至少一种。分子筛或复 合分子筛的硅铝摩尔比Si(VAl203为10 500,优选范围为Si(VAl203为20 300。催化 剂载体优选范围用量以重量百分比计为催化剂重量的30 50%。含氧化合物优选方案选自甲醇、二甲醚、乙醇、正丙醇、异丙醇、C4 Cu)醇、甲乙醚、乙醚、二乙醚或二异丙醚中的至少一种,更优选方案选自甲醇、二甲醚或其混合物; 反应条件优选范围为反应温度450 580。C,反应压力为-0.05 0.7MPa,重量空速为l 20小时—'。本专利技术中涉及的催化剂制备方法如下原料MO用的是钼酸铵或磷钼酸;V用的是偏 钒酸铵或五氧化二钒;Bi用的是硝酸铋;A类元素用的是相应的硝酸盐、草酸盐、乙酸盐、 氧化物或可溶性卤化物;B类元素用的是相应的硝酸盐、草酸盐、乙酸盐、氧化物或可溶 性卤化物;所用的磷元素来源于磷酸、磷酸三铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵。催化剂的成 型方式是将加入了各组分元素和载体的浆液在70 8(TC的水浴上加热回流5小时后进行 喷雾干燥。得到的粉末在马福炉中焙烧,温度为600 750'C,焙烧时间为3 10小时。本专利技术由于采用了一系列具有低温吸附、氧化还原性和双功能酸碱位配合的过渡金属 和稀土金属,其具有较强的低温活性,对原料起到氧化催化的作用。在400 53(TC相对较 低的温度条件下,催化剂用于含氧化合物催化转化反应,使乙烯和丙烯总收率最高可达80 %以上,取得了较好的技术效果。下面通过实施例对本专利技术作进一步阐述。具体实施方式实施例1取5.89克硝酸铋,用1 : 1的浓硝酸IO毫升溶解,得黄色溶液。另取30克钼酸铵溶 解于200毫升水,将其倒入硝酸铋溶液,搅拌,制得溶液(I)。另取3克偏钒酸铵,加100毫升水,滴入2毫升80%的磷酸,加入草酸3克,加热至偏钒酸铵溶解,得到溶液(n)。再取硝酸钴7.86克,硝酸铈5.58克,硝酸钙6.72克,将三者一起溶解于250毫升水 中,得到溶液(III)。将溶液(I), (11), (in)混合起来,置于70 8(TC水浴上加热搅拌,加入称好的二氧化硅26克,回流5小时,再用喷雾干燥机干燥成形。将所得粉末筛分后,置于马福炉中升温至74(TC,灼烧5小时。冷却后,再将催化剂过筛。得到的催化剂化学式为MoLoBi,V(usCO(U6Cao.nCe謹Ox+本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种含氧化合物生产乙烯、丙烯的方法,以含氧化合物为原料,在反应温度300~650℃,反应压力为-0.09~1.0MPa,重量空速为0.2~40小时↑[-1]条件下,原料与催化剂接触,生成含乙烯、丙烯的流出物,所用催化剂以选自SiO↓[2]、Al↓[2]O↓[3]、分子筛或复合分子筛中的至少一种为载体和含有以原子比计化学式如下的组合物:Mo↓[1.0]V↓[a]A↓[b]B↓[c]C↓[d]O↓[x],其中,A选自Ⅷ族、ⅠB族、ⅡB族、ⅦB族、ⅥB族、ⅠA族或ⅡA族中的至少一种元素;B选自稀土元素中的至少一种;C选自Bi或P中的至少一种;a的取值范围为0.01~0.5;b的取值范围为0.01~0.5;c的取值范围为0.01~0.5;d的取值范围为0~0.5;X为满足催化剂中各元素化合价所需的氧原子总数;分子筛选自SAPO-34、ZSM-5、Y、β、MCM-22或丝光沸石中的至少一种,复合分子筛为选自SAPO-34、ZSM-5、Y、β、MCM-22或丝光沸石中的至少两种分子筛共同生长成的的复合物;其中催化剂载体用量以重量百分比计为催化剂重量的20~80%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:谢在库马广伟刘俊涛钟思青
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
类型:发明
国别省市:11

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