烷基芳烃脱氢的方法技术

本发明专利技术涉及有机物脱氢技术领域，公开了一种烷基芳烃脱氢的方法，包括：(1)在活化条件下，将烷基芳烃脱氢催化剂与烷基芳烃接触进行活化；(2)在催化脱氢条件下，将活化后的烷基芳烃脱氢催化剂与烷基芳烃接触进行反应；活化条件包括：活化时间20

【技术实现步骤摘要】
烷基芳烃脱氢的方法


[0001]本专利技术涉及催化剂制备
，具体涉及一种烷基芳烃脱氢的方法。

技术介绍

[0002]工业上烯基芳烃主要是由烷基芳烃催化脱氢制得，该方法的关键之一是选择一种活性高、选择性高、稳定性好的脱氢催化剂。专利文献报道的催化剂主要有两类：一类是Fe-K-Cr系脱氢催化剂，如US4134858A、US4152300A、US4144197A、CN87100517A均已公开该类催化剂，虽然该类催化剂的活性和稳定性较好，但由于含有对环境污染较重的铬而已被淘汰。另一类是Fe-K-Ce-Mo系脱氢催化剂，如EP502510A1公开了在Fe-K-Ce-Mo-Ca体系中加入二氧化钛后，在保持较高转化率的情况下，选择性有所提高。CN101829576B公开了一种乙苯脱氢催化剂及其制备方法，在以Fe-K-Ce-Mo(或W或Mo-W)为主体的催化剂中添加CaO、BaO、CuO、ZnO2、Co2O3等多种金属氧化物后，乙苯转化率达80.2％，苯乙烯选择性95.3％。但存在的主要问题是反应温度高，至少620℃，使得生产能耗居高不下。
[0003]目前，对于乙苯脱氢生产苯乙烯工艺，苯乙烯年产量大都在10万吨/年以上，但是现有工艺反应温度高，副产物多，能耗高。脱氢反应温度如能降低5℃乃至10℃，对工业装置而言，不要改动任何设备，不需增加投资，一年就能节省水蒸汽、电方面的大量开支，另外由于脱氢反应在低温下运行，对于延长催化剂寿命、降低设备材质耐高温要求，也有积极意义。因此，寻找一种在低温下能够具有较高催化活性、选择性的烷基芳烃脱氢催化剂，大幅度降低能耗，一直是研究人员努力的方向。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的烷基芳烃脱氢反应温度较高和质量空速较低，并且催化脱氢反应的转化率、选择性较差的问题，提供一种烷基芳烃脱氢的方法，该方法具有在较低反应温度和较高质量空速的条件下仍然能够获得较高的催化脱氢反应转化率、选择性的优势。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种烷基芳烃脱氢的方法，该方法包括：
[0006](1)在活化条件下，将烷基芳烃脱氢催化剂与烷基芳烃接触进行活化，得到活化后的烷基芳烃脱氢催化剂；
[0007](2)在催化脱氢条件下，将活化后的烷基芳烃脱氢催化剂与烷基芳烃接触进行反应；
[0008]其中，所述活化的条件包括：活化时间为20-110h，活化温度为520-580℃，质量空速为0.05-0.3h-1
，水与烷基芳烃的重量比为1.5-2.5，活化压力为-50kPa至1.01MPa；
[0009]所述催化脱氢条件包括：反应温度为560-620℃，质量空速为1.3-1.8h-1
，水与烷基芳烃的重量比为0.7-1.2，反应压力为-60kPa至-30kPa。
[0010]采用本专利技术的方法进行烷基芳烃脱氢反应，在较低反应温度下仍具有较高的脱氢反应转化率、选择性，有效地降低了在工业装置上的使用温度，具有显著的节能效果，有助
于苯乙烯装置降本增效。尤其是采用本专利技术优选的技术方案具有更优异的效果，例如，在560℃和600℃下的乙苯转化率分别达到了49.2％和70.1％，苯乙烯选择性分别达到了98.2％和96.5％。
具体实施方式
[0011]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0012]本专利技术的专利技术人通过研究发现，将烷基芳烃脱氢催化剂先在特定条件下进行活化处理后再用于烷基芳烃催化脱氢反应，在较低的反应温度条件下，仍能获得较高的催化反应转化率和选择性，且活化后的烷基芳烃脱氢催化剂在较长的反应时间内仍具有较高的催化反应转化率和选择性。经研究分析发现，烷基芳烃脱氢催化剂经活化处理后，更有利于促进其活性中心的形成，有效的提高了催化剂的性能。
[0013]本专利技术提供了一种烷基芳烃脱氢的方法，该方法包括：
[0014](1)在活化条件下，将烷基芳烃脱氢催化剂与烷基芳烃接触进行活化，得到活化后的烷基芳烃脱氢催化剂；
[0015](2)在催化脱氢条件下，将活化后的烷基芳烃脱氢催化剂与烷基芳烃接触进行反应；
[0016]其中，所述活化的条件包括：活化时间为20-110h，活化温度为520-580℃，质量空速为0.05-0.3h-1
，水与烷基芳烃的重量比为1.5-2.5，活化压力为-50kPa至1.01MPa；
[0017]所述催化脱氢条件包括：反应温度为560-620℃，质量空速为1.3-1.8h-1
，水与烷基芳烃的重量比为0.7-1.2，反应压力为-60kPa至-30kPa。
[0018]根据本专利技术，为了进一步提高催化脱氢反应的转化率和选择性，且降低反应温度，优选地，所述活化的条件包括：活化时间为24-110h，更优选为24-108h；活化温度为540-580℃，更优选为550-570℃；质量空速为0.05-0.2h-1
，更优选为0.1-0.2h-1
；水与烷基芳烃的重量比为1.5-2.2，更优选为1.8-2.2；活化压力为-40kPa至1.01MPa，更优选为-40kPa至-20kPa。
[0019]根据本专利技术，为了进一步提高催化脱氢反应的转化率和选择性，且降低反应温度，优选地，所述活化时间为24-110h，更优选为24-108h，例如，可以为24h、30h、40h、50h、60h、70h、80h、90h、100h、108h，以及任意两数值间的任意值。
[0020]根据本专利技术，为了进一步提高催化脱氢反应的转化率和选择性，且降低反应温度，优选地，所述活化温度为540-580℃，更优选为550-570℃，例如，可以为550℃、555℃、560℃、565℃、570℃，以及任意两数值间的任意值。
[0021]根据本专利技术，为了进一步提高催化脱氢反应的转化率和选择性，且降低反应温度，优选地，所述活化采用的质量空速为0.05-0.2h-1
，更优选为0.1-0.2h-1
，例如，可以为0.1h-1
、0.11h-1
、0.12h-1
、0.13h-1
、0.14h-1
、0.15h-1
、0.16h-1
、0.17h-1
、0.18h-1
、0.19h-1
、0.2h-1
，以及任意两数值间的任意值。
[0022]根据本专利技术，为了进一步提高催化脱氢反应的转化率和选择性，且降低反应温度，
优选地，所述活化采用的水与烷基芳烃的重量比为1.5-2.2，更优选为1.8-2.2，例如，可以为1.8、1.9、2、2.1、2.2，以及任意两数值间的任意值。
[0023]根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烷基芳烃脱氢的方法，该方法包括：(1)在活化条件下，将烷基芳烃脱氢催化剂与烷基芳烃接触进行活化，得到活化后的烷基芳烃脱氢催化剂；(2)在催化脱氢条件下，将活化后的烷基芳烃脱氢催化剂与烷基芳烃接触进行反应；其中，所述活化的条件包括：活化时间为20-110h，活化温度为520-580℃，质量空速为0.05-0.3h-1
，水与烷基芳烃的重量比为1.5-2.5，活化压力为-50kPa至1.01MPa；所述催化脱氢条件包括：反应温度为560-620℃，质量空速为1.3-1.8h-1
，水与烷基芳烃的重量比为0.7-1.2，反应压力为-60kPa至-30kPa。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述活化的条件包括：活化时间为24-110h，活化温度为540-580℃，质量空速为0.05-0.2h-1
，水与烷基芳烃的重量比为1.5-2.2，活化压力为-40kPa至1.01MPa；优选地，所述活化的条件包括：活化时间为24-108h，活化温度为550-570℃，质量空速为0.1-0.2h-1
，水与烷基芳烃的重量比为1.8-2.2，活化压力为-40kPa至-20kPa。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述催化脱氢条件包括：反应温度为560-600℃，质量空速为1.5-1.8h-1
，水与烷基芳烃的重量比为0.7-1，反应压力为-50kPa至-30kPa。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述烷基芳烃脱氢催化剂含有Fe2O3、K2O、CeO2、WO3和CaO；优选地，以所述烷基芳烃脱氢催化剂的总量为基准，Fe2O3的含量为65-80重量％，K2O的含量为4-9重量％，CeO2的含量为5-13重量％，WO3的含量为1-6重量％，CaO的含量为0.5-7重量％；优选地，所述烷基芳烃脱氢催化剂还含有In2O3和/或第IVB族元素的氧化物；优选地，以所述烷基芳烃脱氢催化剂的总量为基准，Fe2O3的含量为66-79重量％，K2O的含量为4.5-9重量％，CeO2的含量为6-11重量％，WO3的含量为1.5-5重量％，CaO的含量为0.5-5.5重量％，In2O3的含量为0.5-8重量％，第IVB族元素的氧化物的含量为0.5-5重量％；优选地，以所述烷基芳烃脱氢催化剂的总量为基准，Fe2O3的含量为76.5-78.5重量％，K2O的含量为5-6重量％，CeO2的含量为6.5-8重量％，WO3的含量为2-3重量％，CaO的含量为1-3.5重量％，In2O3的含量为1-7重量％，更优选为2-5重量％，第IVB族元素的氧化物的含量为1-4重量％；优选地，所述第IVB族元素的氧化物选自HfO2、ZrO2和TiO2中的至少一种。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋磊，缪长喜，朱敏，张征湃，徐永繁，
申请(专利权)人：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：