[其他]烷基芳烴脫氫催化劑

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87100517
• 申請(qǐng)日: 1987-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN87100517A
• 公開（公告）日: 1988-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳榮安;白玉珩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): B01J23/86
• 分類號(hào): B01J23/86;C07C5/03;C07C15/46
• 代理公司: 中國科學(xué)院沈陽專利事務(wù)所
• 代理人: 汪惠民

本發(fā)明為烷基芳烴脫氫生成相應(yīng)的烷烯基芳烴反應(yīng)提供了一種催化劑，這種催化劑特別適用于乙苯或者乙基甲苯脫氫生成苯乙烯或者甲基苯乙烯的催化反應(yīng)。

通常工業(yè)上烷基芳烴脫氫，如乙苯或乙基甲苯脫氫，采用的催化劑是以Fe的氧化物為活性組分，堿金屬或堿土金屬為活性與選擇性助劑，添加少量的Cr、Zn、Cu等元素的氧化物起結(jié)構(gòu)助劑和穩(wěn)定劑的作用并能提高催化劑的性能。這類催化劑如法國專利Fr1，498，999采用組成為Fe₂O₃、ZnO/CuO、K₂CO₃、Cr₂O₃的催化劑;西德專利DE1，247，295所提供的催化劑由Fe₂O₃、ZnO、Cu₂O和K₂CO₃組成;美國孟山多（Monsanto Co.）公司擁有的專利US3，387，053采用Fe₂O₃、Cr₂O₃、K₂O、ZnO/CuO型催化劑，而道化學(xué)公司（Dow Chem.Co.）擁有的專利US4，064，187采用Fe₂O₃、ZnO、Na/K的碳酸鹽、CuO型催化劑。這些催化劑雖然其組成相似，但其配比和制法不同對(duì)催化劑的脫氫性能有重大影響。此外，這些催化劑的制備過程比較復(fù)雜，雖然對(duì)烷基芳烴脫氫反應(yīng)具有一定的活性和選擇性，但性能較差。

本發(fā)明的目的是制備一種適于烷基芳烴脫氫，特別是乙苯或乙基甲苯脫氫的催化劑。這種催化劑的制備方法簡(jiǎn)單，催化劑的脫氫活性，選擇性和穩(wěn)定性也都優(yōu)于目前工業(yè)所采用的同類型催化劑。

本發(fā)明的催化劑，以Fe₂O₃為基本活性組分，它可以從鐵鹽與堿性溶液作用形成氫氧化物沉淀后焙燒制得，也可以通過鐵鹽焙燒分解，如硫酸鹽或硝酸鹽分解生成或者采用其它途徑獲得，其晶型結(jié)構(gòu)為α-或γ-型。堿金屬或堿土金屬助劑可以采用氧化物、氫氧化物碳酸鹽或其它金屬鹽。助劑ZnO可由鋅鹽沉淀焙燒或直接分解制得。氧化錳和/或氧化銅亦可從相應(yīng)錳鹽或銅鹽沉淀獲得。此外，鉻以Cr₂O₃或鉻酸鹽的形式引入。這種含F(xiàn)e、K、Zn、Mn/Cu、Cr元素的催化劑其組成的重量百分比為：Fe₂O₃50-80%;K₂CO₃5-40%;ZnO4-14%;MnO₂和/或CuO2-8%;Cr₂O₃0.5-3.0%;其余粘結(jié)劑等。其較佳的催化劑組成的重量百分比為：Fe₂O₃60-70%;K₂CO₃10-30%;ZnO5-8%;MnO₂和/或CuO2-5%;Cr₂O₃0.5-2%其余為粘結(jié)劑。具有上述組成的催化劑，活性組分與助劑及助劑之間不同的配比也將顯著地影響其催化活性和選擇性。對(duì)于本發(fā)明的催化劑Fe₂O₃/ZnO比應(yīng)為10-15（重量）;ZnO/MnO₂和/或CuO應(yīng)為1-2∶1。

本發(fā)明催化劑采用如下制法：

1.將一定配比的Fe、Zn、Cr、Mn和/或Cu的氧化物或鹽在混合器中充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?

2.將含K離子的助劑鹽溶于一定水后，以此水溶液浸漬1，混合好的氧化物或鹽，將此糊狀物混合均勻;

3.將2混合物擠壓成型，于室溫或烘箱中干燥，干燥后的混合物于焙燒爐中活化在600-900℃下焙燒不少于3小時(shí)，然后自然降至室溫，過篩得成品催化劑。

本發(fā)明的催化劑適用于烷基芳烴脫氫制烷烯基芳烴，芳香烴具有一或二個(gè)烷基側(cè)鏈，側(cè)鏈的碳數(shù)0-3個(gè)，如乙苯或乙基甲苯，脫氫反應(yīng)在水汽存在下，常壓、550-650℃反應(yīng)溫度下進(jìn)行，生成相應(yīng)的乙烯基芳烴。

上述方法制得的催化劑在固定床反應(yīng)裝置上進(jìn)行評(píng)價(jià)，反應(yīng)器的內(nèi)徑34毫米，原料為乙苯，乙基甲苯或異丙苯。原料與脫離子水經(jīng)蒸發(fā)器、預(yù)熱器加熱后進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)生成物經(jīng)冷凝收集，產(chǎn)品利用色譜進(jìn)行分析。反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性定義為：