【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种杂多酸铵盐催化剂的制法,特别是涉及一种用于乙醇脱水生产乙烯的杂多酸铵盐类催化剂的制备方法。
技术介绍
乙烯作为基本的有机化工原料和石油化学工业的龙头产品,大约75%的化工产品是以乙烯为原料制备得到的,因此乙烯产量的大小已经成为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。传统的乙烯主要是通过轻质石油馏分裂解制得的,严重依赖石油资源。随着国际能源局势的日趋紧张,石油资源日趋枯竭,开发新的可再生替代能源已是当务之急。近来,乙醇特别是可再生生物乙醇脱水制备乙烯越来越受到人们的重视,其具有绿色、可持续、反应条件温和以及产物乙烯纯度高等多方面的优点。生物乙醇主要来源于农副产品的发酵,可避免对石油资源的依赖,在巴西、印度、巴基斯坦等一些石油资源匮乏的国家一直沿用此法生产乙烯,这一点对贫油和少油的国家更有现实意义。乙醇脱水制备乙烯具有部分或全部代替从石油获取乙烯的巨大潜力。因此,研究乙醇脱水制乙烯具有重大的经济价值和战略意义。乙醇脱水制乙烯催化剂报道很多,主要是活性氧化铝,分子筛以及杂多酸等。活性氧化铝作为催化剂价格便宜,活性和选择性较好,但是反应温度高,反应空速低,能耗高,设备利用率低。分子筛的催化活性和选择性高,稳定;反应温度低,反应空速大,但催化剂寿命短,放大倍数小,限制了其工业化生产。杂多酸是由中心原子和配位原子以一定的结构通过氧原子配位桥联而成的含氧多元酸,具有强酸性等优点。在乙醇脱水制乙烯反应中,杂多酸催化剂具有反应温度低,选择性高和收率高的特点。李本祥等[化工技术与开发,2010,5(39):7 ...
【技术保护点】
一种杂多酸铵盐催化剂的制备方法,包括:(1)将杂多酸和模板剂加入到含有机酸的水溶液中,得到混合溶液;(2)将硅源加入到步骤(1)溶液中混合均匀,然后在40~90℃下搅拌至成凝胶,经老化;(3)将步骤(2)所得的物料在90~120℃干燥3.0~12.0 h,然后在300~550℃焙烧2.0~6.0 h,得到催化剂中间体;(4)将步骤(3)制得的催化剂中间体加入到烷烃溶剂中,然后过滤,在20℃~50℃下干燥至载体表面无液相;(5)将杂多酸溶液加入到步骤(4)得到的固体中,在40~90℃下搅拌至溶液蒸干,在90~120℃干燥3.0~8.0 h;(6)将步骤(5)得到的物料加入到含铵的碱性溶液中,浸渍后过滤,或者将步骤(5)得到的物料在50℃~90℃下吸附氨气; (7)将步骤(5)得到的固体经干燥,然后在300~550℃焙烧2.0~6.0 h,即得催化剂;在步骤(1)制备混合溶液时和/或在步骤(5)的杂多酸溶液中加入助剂前驱体。
【技术特征摘要】
1.一种杂多酸铵盐催化剂的制备方法,包括:
(1)将杂多酸和模板剂加入到含有机酸的水溶液中,得到混合溶液;
(2)将硅源加入到步骤(1)溶液中混合均匀,然后在40~90℃下搅拌至成凝胶,经老化;
(3)将步骤(2)所得的物料在90~120℃干燥3.0~12.0h,然后在300~550℃焙烧2.0~6.0h,得到催化剂中间体;
(4)将步骤(3)制得的催化剂中间体加入到烷烃溶剂中,然后过滤,在20℃~50℃下干燥至载体表面无液相;
(5)将杂多酸溶液加入到步骤(4)得到的固体中,在40~90℃下搅拌至溶液蒸干,在90~120℃干燥3.0~8.0h;
(6)将步骤(5)得到的物料加入到含铵的碱性溶液中,浸渍后过滤,或者将步骤(5)得到的物料在50℃~90℃下吸附氨气;
(7)将步骤(5)得到的固体经干燥,然后在300~550℃焙烧2.0~6.0h,即得催化剂;
在步骤(1)制备混合溶液时和/或在步骤(5)的杂多酸溶液中加入助剂前驱体。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的模板剂为十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、六次甲基四胺中的一种或多种,所述的模板剂与步骤(2)硅源以SiO2计的摩尔比为0.01~1.2。
3.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述的催化剂包括活性组分、助剂及载体,活性组分为杂多酸铵盐见式(1),助剂为氧化硼,载体为氧化硅;以催化剂的重量为基准,杂多酸铵盐的含量为5%~45%,助剂以氧化物计的含量为3%~10%,载体的含量为45%~92%;
Hm(NH4)nYX12O40(1)
其中X代表W或Mo,Y代表Si或P;当Y代表Si时,m+n=4,n取值为0.1~1.0;当Y代表P时,m+n=3,n取值为0.1~1.0。
4.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于:以催化剂的重量为基准,杂多酸铵盐的含量为15%~40%,助...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘杰,金浩,孙素华,朱慧红,杨光,蒋立敬,
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抚顺石油化工研究院,
类型:发明
国别省市:北京;11
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