專利名稱：基于酸堿兩性催化劑的丙烯生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于資源綜合利用領(lǐng)域，具體涉及一種由低碳醇轉(zhuǎn)化制丁烯聯(lián)產(chǎn)合成丙烯的方法。
背景技術(shù)：
碳三碳四烯烴是基本化工原料，廣泛應(yīng)用于各種化學(xué)工業(yè)過程。目前，這些烯烴主要通過化石資源合成，雖然這些過程成熟，并有廣泛的工業(yè)應(yīng)用。但是，原料皆依賴于為一次性、不可再生的化石原料。為應(yīng)對全球范圍內(nèi)化石能源的日益枯竭，開發(fā)以可再生原料為基礎(chǔ)的異丁烯生產(chǎn)技術(shù)具有重要的意義。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)基于酸-堿雙功能催化劑的甲醇-乙醇轉(zhuǎn)化過程。相比傳統(tǒng)的化石原料，甲醇-乙醇在原料供應(yīng)、生產(chǎn)過程的二氧化碳排放方面具有明顯的優(yōu)勢。因此，本發(fā)明開發(fā)以甲醇-乙醇為原料合成丁烯聯(lián)產(chǎn)丙烯的過程，以提供一條具有可持續(xù)性、全新的碳三碳四烯烴生產(chǎn)過程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明首先提供一種基于酸堿兩性催化劑的丙烯生產(chǎn)方法，是以甲醇和/或乙醇為原料，在催化劑存在條件下進(jìn)行合成反應(yīng)，獲得丁烯并聯(lián)產(chǎn)丙烯的方法，所述的催化劑是酸性氧化物-堿性氧化物是二元復(fù)合物。本發(fā)明的丙烯生產(chǎn)方法中所述的酸性氧化物選自氧化鋯，氧化鈦，五氧化二鈮或
五氧化二釩。本發(fā)明的丙烯生產(chǎn)方法中所述的堿性氧化物選自氧化鋅，氧化鈣或氧化鋇。本發(fā)明的丙烯生產(chǎn)方法中所述的合成反應(yīng)在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)壓力0.1 1. 5MPa，反應(yīng)溫度400 600° C，原料重量空速0.1 6. 0小時(shí) ' 其中，所述的反應(yīng)溫度優(yōu)選450飛00° C。所述的反應(yīng)壓力優(yōu)選0. ro. 5MPa。所述的原料重量空速優(yōu)選0. f 2. 0小時(shí)'上述本發(fā)明的丙烯生產(chǎn)方法中，所述的催化劑通過下述方法制備將酸性氧化物和堿性氧化物的可溶性鹽前體共同溶于水中，加入氫氧化鈉、碳酸鹽或氨水，形成沉淀；沉淀充分洗滌后于100 130° C烘干，并于450 600° C下焙燒2飛小時(shí)，即得所述催化劑。上述本發(fā)明的丙烯生產(chǎn)方法中，所述的催化劑還可以通過下述方法制備取酸性氧化物和堿性氧化物中一種不溶于水的作為載體，浸潰另一種氧化物的可溶性鹽溶液，然后于100 130° C烘干后，450 600° C下焙燒2飛小時(shí)，即得所述催化劑。
具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施例將對本發(fā)明予以進(jìn)一步的說明，但并不因此而限制本發(fā)明。實(shí)施例1取22g硝酸鋯與19g硝酸鋅，溶于IOOml水中，逐滴滴入0.2mol/L的NaOH溶液，待沉淀完全后，80° C加熱老化I小時(shí)，過濾，用去離子水充分洗滌，120° C烘干后，500° C焙燒3h，制得催化劑A。實(shí)施例2取30g五氧化二鈮,充分研磨后,放入IOOmL含有9g硝酸鋅的水溶液中浸潰2小時(shí)，120° C烘干后，590° C焙燒3h，制得催化劑B。實(shí)施例3取50g釩酸，放入IOOml含有16g硝酸鈣的水溶液中浸潰3小時(shí)，130° C烘干后，500° C焙燒3h，制得催化劑C。實(shí)施例4
取50g TiO2，充分研磨后，放入IOOml含有IOg硝酸鋅的水溶液中浸潰I小時(shí)，100° C烘干后，560° C焙燒3h，制得催化劑D。實(shí)施例5取50g TiO2，充分研磨后，放入IOOml含有20g硝酸鋅的水溶液中浸潰I小時(shí)，100° C烘干后，600° C焙燒3h，制得催化劑E。實(shí)施例6取50g氧化錯(cuò),充分研磨后,放入IOOml含有IOg硝酸鋅的水溶液中浸潰I小時(shí)，100° C烘干后，610° C焙燒3h，制得催化劑F。實(shí)施例7取50g氧化錯(cuò),充分研磨后，放入IOOml含有15g硝酸鋅的水溶液中浸潰I小時(shí)，100° C烘干后，550° C焙燒3h，制得催化劑G。實(shí)施例8將催化劑篩分成40-60目，質(zhì)量為lOg，裝填到不銹鋼反應(yīng)器(03 cmx40cm沖，反應(yīng)溫度為400-600° C，壓力為0. 1-0. 5MPa，反應(yīng)前將催化劑在N2氣氛中500° C活化處理lh，然后降到反應(yīng)溫度后開始進(jìn)樣，甲醇-乙醇原料經(jīng)過預(yù)熱(130-150° C)進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)空速為0. 1-2. OtT1，反應(yīng)條件和結(jié)果見表I。表I各種催化劑的反應(yīng)結(jié)果
權(quán)利要求
1.基于酸堿兩性催化劑的丙烯生產(chǎn)方法，是以甲醇和/或乙醇為原料，在催化劑存在條件下進(jìn)行合成反應(yīng)，獲得丁烯并聯(lián)產(chǎn)丙烯的方法，所述的催化劑是酸性氧化物-堿性氧化物是二元復(fù)合物。
2.權(quán)利要求1所述的丙烯生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的酸性氧化物選自氧化鋯，氧化鈦，五氧化二鈮或五氧化二釩。
3.權(quán)利要求1所述的丙烯生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的堿性氧化物選自氧化鋅，氧化鈣或氧化鋇。
4.權(quán)利要求1所述的丙烯生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的合成反應(yīng)在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)壓力O. Γ1. 5MPa，反應(yīng)溫度400 600° C，原料重量空速O. Γ6. O小時(shí)'
5.權(quán)利要求4所述的丙烯生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的反應(yīng)溫度450飛00°C。
6.權(quán)利要求4所述的丙烯生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的反應(yīng)壓力O.Γ0. 5MPa。
7.權(quán)利要求4所述的丙烯生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的原料重量空速O.Γ2. O小時(shí)'
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于酸堿兩性催化劑的丙烯生產(chǎn)方法，是以甲醇和/或乙醇為原料，在催化劑存在條件下進(jìn)行合成反應(yīng)，獲得丁烯并聯(lián)產(chǎn)丙烯的方法，所述的催化劑是酸性氧化物-堿性氧化物是二元復(fù)合物。該方法是以非化石資源為原料，在催化劑存在下生產(chǎn)C3-C4烯的新方法，旨在降低烯烴生產(chǎn)對一次性消耗化石原料(烴類、石腦油)的依賴。
文檔編號(hào)B01J23/22GK102992938SQ20121050060
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者王忠舉 申請人:王忠舉