[發(fā)明專利]一種以微米級(jí)氧化鐵和碳酸鉀為原料的乙苯脫氫催化劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010245943.2
• 申請(qǐng)日: 2010-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN102343269A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王濤;曹鳳霞;姚文君;王繼龍;常曉昕;頡偉;曾令志;吳江;仇國(guó)賢;成飛龍;柏介軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/888
• 分類號(hào): B01J23/888;B01J23/889;B01J23/887;C07C15/46;C07C5/333
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 張茵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種以微米級(jí)氧化鐵和碳酸鉀為原料的乙苯脫氫制苯乙烯的氧化物催化劑及其制備方法。?

背景技術(shù)

目前，全球絕大多數(shù)的苯乙烯生產(chǎn)裝置都采用乙苯催化脫氫法生產(chǎn)，脫氫催化劑的發(fā)展已歷經(jīng)數(shù)代，由以前的鋅系催化劑發(fā)展到如今通用的鐵系催化劑，其中含鉻的鐵系催化劑由于鉻易造成環(huán)境污染而被淘汰，取而代之的是鐵-鉀-鈰-鉬系列。目前國(guó)內(nèi)苯乙烯工業(yè)生產(chǎn)裝置中裝填的催化劑多為styromax系列催化劑、BASF系列催化劑、上海石化院研發(fā)的GS系列催化劑和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)公司的C系列催化劑。上述系列的催化劑與蘭州化工研究中心研發(fā)的LH365M、LH375催化劑是同類催化劑，都是采用鐵-鉀-鈰-鉬(鎢)為主體系，并在該體系中加入多種金屬氧化物和其它助劑，然后經(jīng)過干混-捏合-擠條成型-四段活化的方式制得。在該體系中，原料多采用顏料級(jí)的氧化鐵紅、氧化鐵黃和工業(yè)級(jí)的碳酸鉀，工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)證明，按此原料制備的催化劑在工業(yè)裝置上最多可使用2年。為進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益，降低生產(chǎn)成本，苯乙烯工業(yè)裝置對(duì)催化劑的活性和穩(wěn)定性要求越來越高。?

WO1995EP05036報(bào)道了一種采用赤鐵礦作為鐵源的脫氫催化劑，其中氧化鐵顆粒的尺寸為2～10微米，優(yōu)選2～6微米，該催化劑還包括K，Ce，Sc，Y，La，Mo，W，Ca，Mg，V，Cr，Co，Ni，Mn，Cu，Zn，Cd，Al，Sn，Bi等改性組分，該催化劑特別適用于乙苯脫氫制苯乙烯的生產(chǎn)。WO1995EP05037報(bào)道了通過結(jié)構(gòu)調(diào)整可以形成一種低表面的氧化鐵粒子，該氧化鐵粒子的長(zhǎng)度為0.3～3米，寬度為0.2～2米，這種催化劑在催化劑的活性基本不降低的情況下可以獲得較高的選擇性。EP19830302063報(bào)道了一種鐵-鉀-鉻脫氫催化劑，氧化鐵的尺寸為0.005～0.5微米，優(yōu)選0.1～0.4微米，可以獲得較高的轉(zhuǎn)化率和選擇性。EP19920202612報(bào)道了一種采用云母鐵礦氧化鐵作為鐵源的鐵-鉀脫氫催化劑，其中云母鐵礦氧化鐵的最大尺寸小于100微米，更優(yōu)選小于10微米，由此制的的催化劑選擇性可?達(dá)95％以上。上述專利均采用粒徑為毫米級(jí)的工業(yè)級(jí)碳酸鉀，雖然在一定程度上提高了催化劑的活性和選擇性，但還不能完全發(fā)揮鉀在脫氫過程中的電子傳遞作用，從而影響了脫氫催化劑活性和穩(wěn)定性的進(jìn)一步提高。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)中乙苯脫氫制苯乙烯催化劑的活性不高、穩(wěn)定性不好的問題，在Fe-K-Ce-Mo(或W或Mo-W)為主體系的催化劑中采用采用微米級(jí)氧化鐵和微米級(jí)碳酸鉀作為主原料。該催化劑具有高活性的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可適合長(zhǎng)周期運(yùn)行。?

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種乙苯脫氫制苯乙烯的催化劑，以催化劑重量為100份計(jì)，包括如下組份：?

a)50～80份的鐵氧化物，以Fe₂O₃計(jì)；?

b)8～25份的鉀氧化物，以K₂O計(jì)；?

c)1～12份的鈰氧化物，以Ce₂O₃計(jì)；?

d)1～10份的鎢和/或鉬氧化物，以WO₃和/或MoO₃計(jì)；?

e)1～10份的鈣氧化物，以CaO計(jì)；?

f)0.5～10份的鋇氧化物，以BaO計(jì)；?

g)0.001～5份的銅氧化物，以CuO計(jì)；?

h)0.001～5份的鋅氧化物，以ZnO計(jì)；?

i)0.001～5份的鈷氧化物，以Co₂O₃計(jì)；?

j)0.0005～0.5份鑭的氧化物，以La₂O₃計(jì)。?

本發(fā)明催化劑中并不排除加入MgO和其它助劑如V₂O₅、TiO₂、P_bO₂、MnO₂、SnO₂、ZrO₂、H_fO₂等；催化劑中還可加入1～10份(以催化劑重量計(jì))的增強(qiáng)劑，如水泥等，1～10份的造孔劑(以催化劑重量計(jì))，如羧甲基纖維素納(CMC)等。?