[發明專利]混合型鐵酸錳催化劑、其制備方法、以及使用該催化劑制備1,3-丁二烯的方法

有效

• 申請號: 200880120319.0
• 申請日: 2008-11-07
• 公開（公告）號: CN101896267A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 鄭英敏;權容卓;金泰禛;李成俊;高旻守;吳承勛;金容昇;宋仁奎
• 申請（專利權）人: SK能源株式會社
• 主分類號: B01J23/84
• 分類號: B01J23/84
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 丁業平;張天舒

1.一種用于制備1，3-丁二烯的混合型鐵酸錳催化劑的制備方法，包括：

(A)提供含有錳前體和鐵前體的前體水溶液，其中鐵(Fe)與錳(Mn)的原子比值為1.8～2.4；

(B)在10℃～40℃的溫度下將所述前體水溶液與摩爾濃度為1.5M～4.0M的堿溶液混合以形成共沉淀溶液；

(C)將所述共沉淀溶液洗滌并過濾以獲得固體催化劑；

(D)在70℃～200℃下干燥所述固體催化劑；以及

(E)在350℃～800℃下對所述干燥后的固體催化劑進行熱處理。

2.權利要求1所述的制備混合型鐵酸錳催化劑的方法，

其中所述步驟(B)還包括：

將所述前體水溶液與堿溶液攪拌6～12小時，從而充分地進行共沉淀。

3.權利要求1所述的制備混合型鐵酸錳催化劑的方法，其中所述錳前體包括錳的氯化物和錳的硝酸鹽，并且所述鐵前體包括鐵的氯化物和鐵的硝酸鹽。

4.權利要求3所述的制備混合型鐵酸錳催化劑的方法，其中所述鐵前體選自由氯化亞鐵四水合物、氯化亞鐵六水合物、氯化亞鐵二水合物、三氯化鐵六水合物、硝酸亞鐵六水合物、硝酸亞鐵九水合物、硝酸鐵六水合物和硝酸鐵九水合物所組成的組，并且所述錳前體選自由二氯化錳、二氯化錳四水合物、三氯化錳、四氯化錳、硝酸錳六水合物、硝酸錳四水合物和硝酸錳一水合物所組成的組。

5.權利要求1所述的制備混合型鐵酸錳催化劑的方法，其中所述步驟(B)在15℃～25℃的溫度下進行。

6.權利要求1所述的制備混合型鐵酸錳催化劑的方法，其中所述堿溶液為氫氧化鈉溶液。

7.通過采用權利要求1至6中任意一項所述的方法而制備的混合型鐵酸錳催化劑，該混合型鐵酸錳催化劑包含氧化鐵(α-Fe₂O₃)、氧化錳鐵(MnFeO₃)和鐵酸錳(MnFe₂O₄)。

8.通過采用權利要求1至6中任意一項所述的方法而制備的混合型鐵酸錳催化劑，在X-射線衍射分析中，所述催化劑在2θ為18.78～18.82、24.18～24.22、33.2～33.24、35.64～35.68、40.9～40.94、45.22～45.26、49.56～49.6、54.22～54.26、55.24～55.28、57.92～57.96、62.56～62.6、64.04～64.08、66.02～66.06、72.16～72.2和75.78～75.82的范圍內具有峰。

9.一種利用所述混合型鐵酸錳催化劑制備1，3-丁二烯的方法，包括：

(A)提供C4混合物、空氣和水蒸氣的混合氣體作為反應物；

(B)使所述反應物連續地通過承載有利用權利要求1至6中任意一項所述的方法制得的催化劑的催化劑層，以進行氧化脫氫反應；以及

(C)從所述催化劑層上獲得1，3-丁二烯。

10.權利要求9所述的制備1，3-丁二烯的方法，其中所述C4混合物包含0.5重量％～50重量％的正丁烷、40重量％～99重量％的正丁烯、以及0.5重量％～10重量％的由其它成分構成的剩余部分。

11.權利要求9所述的制備1，3-丁二烯的方法，其中，在(A)中，反應物中的正丁烯∶空氣∶水蒸氣的混合比為1∶0.5～10∶1～50。

12.權利要求9所述的制備1，3-丁二烯的方法，其中，在(B)中，在300℃～600℃的反應溫度下，并且在相對于正丁烯而言，時空速為1h^-1～3h^-1的條件下，進行所述的氧化脫氫反應。