甲基叔戊基醚裂解制备异戊烯的催化剂及制备方法与应用技术

技术编号:8586338 阅读:248 留言:0更新日期:2013-04-17 23:45
本发明专利技术公开了一种用于制备高纯异戊烯的多组分X/YO4=/Z2O3/Al2O3型催化剂及其制备方法。根据该方法,催化剂的组分和重量百分比为:三氧化二铝20~95%,Z2O3?0.1~20%,YO4=0.1~50%,X0.1~40%。本发明专利技术的催化剂可在比目前同类催化剂更低的温度下进行甲基叔丁基醚裂解制备异丁烯的反应,在保证高的异丁烯和甲醇选择性和高的甲基叔戊基醚裂解转化率的条件下,反应的液体空速比同类催化剂有成倍的提高,同时不需要向甲基叔戊基醚裂解反应体系加水等惰性物质,在不改变已有反应设备的条件下,可使工业化生产中能耗降低,设备利用率成倍提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种甲基叔戊基醚(TAME)裂解制备异戊烯催化剂的制备及应用。主要涉及的是稀土氧化物,YO4 =和卤素负载在三氧化二铝上的多组分X/Z203/Y04 = /Al2O3型催化剂。
技术介绍
异戊烯是2-甲基-2- 丁烯和2-甲基-1- 丁烯的混合物,2-甲基-2- 丁烯是大多数反应的活性成分,故2-甲基-2-丁烯的含量越高所包含的价值越高。异丁烯作为一种重要的化工原料,广泛应用于生产异戊二烯、频哪酮(甲基叔丁基酮)、叔戊醇、香料以及农药,也可作为合成橡胶、树脂的中间体,其中用于生产农药和香料占去绝大部分。特别是随着国内含磷农药的禁用,异戊烯作为合成三唑类杀菌剂、植物生长调节剂和除草剂等非含磷农药的基本原料得到广泛应用,需求量迅速增长。制备异戊烯主要的生产方法有石油裂解气分离、叔戊醇脱水、双烯烃加氢、戊烷脱氢、直链烯烃异构化和TAME醚解法。TAME醚解制备异戊烯是工业上生产异戊烯的主要方法,与传统的生产方法相比,TAME醚解生产异戊烯因具有产品纯度高、反应条件相对缓和、收率高等特点得到越来越多的关注。催化剂是醚解法制备异戊烯的关键,催化剂的性能直接影响到醚解反应的转化率、产物选择性等重要指标。从反应本身来看,甲基叔戊基醚裂解是吸热反应,提高反应温度有利于甲基叔戊基醚裂解生成异戊烯,温度较高时,TAME接近完全转化,避免了 TAME的分离回收再利用,减少了能耗。但温度高,还会有一些副反应发生,如异戊烯齐聚导致异戊烯的损失;裂解得到的甲醇脱水生成二甲醚,二甲醚的产生会降低甲醇的回收率,导致需要再添加大量的甲醇到最初的醚化反应体系中;二甲醚生成时产生的水与异戊烯水合也使产物遭到损失,同时副产物叔戊醇的生成给产物的分离精制增加了成本等。离子交换树脂催化剂的缺点是耐高温性能差,当反应的温度过高时,其中的活性组分容易分解脱落,由于受到反应温度的限制,反应的转化率都较低。杂多酸体系催化剂的缺点是醚解反应时空速低,生产效率低下,反应温度比较高,能耗大。氟化物体系催化剂对TAME的转化率相对比较低。因此提供一种在较低的反应温度下,有高的转化率,高的空速,高的异戊烯和甲醇选择性的甲基叔戊基醚裂解催化剂是相关产业部门所十分期望的。
技术实现思路
甲基叔戊基醚裂解是甲基叔戊基醚合成反应的逆反应,在催化剂作用下,裂解成异戊烯和甲醇。CH3CH2C(CH3)2OCH3CH2= C(CH3) CH2CH3 + CH3C(CH3)=CHCH3+CH3OH 甲基叔戊基醚裂解时还可能发生下列主要的副反应1.异戊烯的齐聚反应本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于甲基叔戊基醚裂解制备异戊烯的X/Z2O3/YO4=/Al2O3型催化剂,其特征在于组分和重量百分比为:其中Al2O3为γ?Al2O3,由水合氧化铝、γ~Al2O3制备;Z2O3为稀土氧化物,由稀土的水溶性盐溶液制备;YO4=为磷酸根、硫酸根,由磷酸盐、硫酸盐的水溶液制备;X为卤素,由卤化物水溶液制备。FSA00000844514600011.tif

【技术特征摘要】
1.一种用于甲基叔戊基醚裂解制备异戊烯的x/z2o3/yo4=/ai2o3型催化剂,其特征在于组分和重量百分比为Al2O320-95%YO4=0.1-50%Z2O30.1-20%X0.1-40%其中Al2O3为Y -Al2O3,由水合氧化铝、Y Al2O3制备;Z203为稀土氧化物,由稀土的水溶性盐溶液制备;Y04 =为磷酸根、硫酸根,由磷酸盐、硫酸盐的水溶液制备;Χ为卤素,由卤化物水溶液制备。2.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法,如下将Al2O3浸溃在已配置好的含YO4 =的水溶液中I 8个小时,过滤于80 180°C干燥 2 10小时,然后于300 800。。焙烧2 8个小时,得到YO4 = Al2O3 ;将得到YO4 = Al2O3加入到已配置好的稀土盐溶液中浸溃I 8个小时,过滤,于80 180°C干燥2 10小时,然后300 800。。焙烧2 10个小时,得到Z2O3AO4 = /Al2O3 ;将得到Z203/Y04 =/Al2O3加入到劍七物水溶液中浸溃I 8个小时,过滤,于80 180°C 干燥2 10小时,然...

【专利技术属性】
技术研发人员:王筠松陆文龙卢冠忠郭杨龙詹望成郭耘王艳芹
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:

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