[發明專利]一種用于合成乙苯的催化劑制備方法

無效

• 申請號: 200710094399.4
• 申請日: 2007-12-06
• 公開（公告）號: CN101450888A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 顧志華;王保明;馬興普
• 申請（專利權）人: 上海戊正工程技術有限公司
• 主分類號: C07C15/073
• 分類號: C07C15/073;C07C1/20;C07C1/00;B01J29/40
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技術領域

本發明涉及一種應用于合成乙苯的催化劑制備方法，具體的說，是應用于苯—乙醇經催化脫水反應合成乙苯。本發明方法制備的催化劑具有反應副產少、乙苯選擇性高等優點。

背景技術

眾所周知，乙苯是一種重要的基本有機化工原料，也是苯乙烯的最主要原料來源，以前主要是通過乙烯和苯直接合成制取，近年來隨著苯乙烯衍生物需求的快速增長，對乙苯的需求也呈現遞增趨勢，但由于進入二十一世紀后，原油價格的猛漲，造成乙烯及石油苯的價格也居高不下，導致苯乙烯的價格也節節攀升，而且乙烯原料也不便于儲存及運輸，而利用乙醇作為原料，與苯經ZSM—5分子篩催化脫水直接合成乙苯，可顯著降低生產成本，提高企業的經濟效益，加之乙醇是一種可再生資源，使該工藝更具吸引力及更重要的社會意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種由乙醇與苯生產基本有機原料乙苯的方法，本發明提供的方法包括：將實驗室制備的高硅鋁比ZSM-5分子篩與氧化鋁混捏成型，經改性后制得催化劑。該催化劑在固定床反應器中和苯、乙醇原料接觸，并在250—450℃的溫度，0.1-2.0MPa的壓力和乙醇重量空速1—10h^-1的條件下進行反應，生成含有乙苯的反應混合物，經分離后得到乙苯，未反應苯回到反應器中。

其中，所述的催化劑包括以下組成：以催化劑總重計：粘結劑Al₂O₃或SiO₂為20—45％，高硅鋁比ZSM-5為40—70％，改性組分為10—20％。

所述的高硅鋁比ZSM-5的SiO₂與Al₂O₃的摩爾比為20—500。所述的改性組分選自IIA族、IIIA族、VA族元素的氧化物和稀土金屬氧化物中的至少一種。以催化劑總重計，氧化鋁的含量為20—45％，IIA、IIIA族元素氧化物含量為1—3％，VA族元素的氧化物含量為2—10％，稀土金屬氧化物含量為0—2％。

其中，優選稀土金屬為鑭，IIA族金屬為鎂，IIIA族元素為硼。VA族元素為磷。

優選本發明的方法所用的催化劑包括以下組成：Al₂O₃為25—40％，高硅鋁比ZSM-5為45—65％，鎂、硼、磷及稀土金屬的氧化物含量為10—15％。

本發明的方法所用的催化劑可以為球形、粒狀、條狀、擠出物等。本發明的方法所用的ZSM-5分子篩采用水熱合成法制得，催化劑采用混捏法和浸漬法制備得到，具體包括下列步驟：

1.ZSM-5分子篩的合成：ZSM-5分子篩采用水熱合成的方法，即按一定硅鋁摩爾比配制成含有硅、鋁、模板劑和水的膠體料漿，再倒入到不銹鋼高壓釜內，在適當的酸堿度及水熱條件下，晶化20—100小時，再經過洗滌烘干及鹽酸交換后，可制得要求硅鋁比的氫型ZSM-5分子篩。

2.將已制得的高硅鋁比HZSM-5分子篩、氧化鋁、助擠劑按比例混合，其中氧化鋁使用的是已知比表面積>200m²/g的高純氧化鋁；所用的助擠劑為田菁粉、硅膠等。

3.混勻后加入硝酸，攪勻后擠壓成型，其中硝酸的重量百分比濃度小于10％；80—120℃干燥5—20小時，450—600℃焙燒1—10小時。

4.采用溶液浸漬步驟3得到的載體，優選使用磷酸銨、硼酸、硝酸鎂或稀土金屬的硝酸鹽等化合物的溶液進行浸漬，然后在80—120℃烘10小時，在500—650℃焙燒5—10小時。冷卻后取出，即可得到所要求的催化劑。

具體實施方式

下面的實例將對本發明予以進一步地說明，但不僅限于本實施例。

實施例1

以硫酸鋁為鋁源、水玻璃為硅源、四丙基溴化胺為模板劑，先將原料配成膠體，其原料摩爾配比為200?SiO₂∶Al₂O₃∶50四丙基溴化胺∶15OH^-∶200NaCl∶7000H₂O，在室溫下攪拌12小時，然后在140℃的溫度下晶化48小時，之后將晶化液進行洗滌、烘干、焙燒脫模及鹽酸交換后得到所要求硅鋁比的HZSM-5分子篩。