[發明專利]含氧化合物轉化制丙烯的方法

有效

• 申請號: 201010261636.3
• 申請日: 2010-08-23
• 公開（公告）號: CN102372571A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 馬廣偉;徐建軍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C07C11/06
• 分類號: C07C11/06;C07C1/20;B01J29/40
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 沈原

技術領域

本發明涉及一種含氧化合物轉化制丙烯的方法。

背景技術

低碳烯烴工業作為石化工業的龍頭，在國民經濟發展中具有舉足輕重的地位。隨著社會的發展，我國低碳烯烴的市場需求急劇增加，低碳烯烴及其下游產品的進口量逐年增加，國內產品市場占有率還不到一半。

甲醇制丙烯是指利用甲醇在催化劑作用下生成乙烯、丙烯等低碳烯烴的工藝技術。甲醇制丙烯技術是非石油資源制取化工產品的一條新工藝路線，已成為新能源資源技術研究開發熱點之一。

分子篩由于具有良好的擇形催化性能和較好的熱穩定性，被廣泛的應用在石油化工等領域。分子篩應用于工業催化時，一般不能采用100％的分子篩制備成催化劑應用于工業過程。分子篩的自身粘結性比較差，自身粒度過于細小，即使壓片成型，強度也低于20牛頓，難于成型為直接應用于工業過程的催化劑。對于流化床反應器，由于催化劑本身在反應器中不斷循環流動或者湍動，催化劑顆粒與顆粒、催化劑與反應器器壁、催化劑與再生器器壁、催化劑與取熱器器壁、催化劑與輸送管道壁之間的摩擦和碰撞均會使催化劑磨細和破損，最終以細粉的形式逸出反應系統。流化床催化劑應具有一定的強度和耐磨性，從而滿足工業過程對催化劑的要求。

US6509290專利公開了一種制備分子篩催化劑的方法，該催化劑中含有分子篩磨碎顆粒和原始分子篩。該磨碎顆粒主要來自催化劑生產工藝和反應系統再循環的碎顆粒。該方法包括將分子篩、原始粘結劑和填料、噴霧干燥的磨碎顆粒或團塊和來自反應裝置的非原始磨碎顆粒一起混合。將該混合物干燥，形成成品催化劑顆粒。為了增加催化劑顆粒的強度，該磨碎顆粒基本上不含焦炭。

CN1791463專利公開了一種制備分子篩催化劑的方法，該方法包括將分子篩、液體和有效硬化量大干燥的分子篩催化劑一起混合形成淤漿，干燥該淤漿后焙燒，形成耐磨催化劑。

盡管已有一些專利涉及到了流化床催化劑的制備方法，但流化床催化劑的活性較低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有含氧化合物轉化制丙烯技術中使用的分子篩流化床催化劑活性較低的問題，提供一種新的含氧化合物轉化制丙烯的方法，該方法使用的催化劑具有催化活性高的優點。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：一種含氧化合物轉化制丙烯的方法，以甲醇或二甲醚為原料，在反應溫度為400～600℃，反應表壓為0.001MPa～0.5MPa，反應重量空速為0.1～4小時^-1，水/原料重量比為0.1～3∶1的條件下，原料通過催化劑床層與催化劑接觸，反應生成丙烯，所用的催化劑為ZSM-5分子篩流化床催化劑，制備方法，包括以下步驟：

(a)將粘結劑、基質材料、擴孔劑、分散劑、導向劑和液體介質均勻混合形成懸浮液；

(b)高速剪切、分散，控制懸浮液中物料粒度的在0.1～5um之間；

(c)噴霧干燥該懸浮液，形成微球催化劑前體I；

(d)在300～700℃焙燒該微球催化劑前體I?1～10小時，得到催化劑前體II；

(e)把催化劑前體II放入模板劑蒸氣中，在100～200℃晶化10～200小時，得到催化劑前體III；

(f)在400～700℃焙燒該微球催化劑前體III?1～10小時，得到無粘結劑ZSM-5流化床催化劑。

上述技術方案中，以懸浮液的固體成分重量百分比計，懸浮液的固體成分組成優選范圍為粘結劑用量為20～80％；基質材料用量為10～70％；擴孔劑的用量為0.1～5％；分散劑的用量為0.01～5％；導向劑用量為0.01～4％；其中，粘結劑優選方案為選自液體硅溶膠或固體無定形二氧化硅中的至少一種；基質材料優選方案為選自高嶺土、煅燒高嶺土、硅藻土、膨潤土、白土或黏土中的至少一種；擴孔劑優選方案為選自甲基纖維素、聚乙烯醇、田菁粉、可溶性淀粉或納米碳管中的至少一種；分散劑優選方案為選自檸檬酸三銨、草酸銨、碳酸銨或碳酸氫銨中的至少一種，導向劑優選方案為選自元素周期表I?A或IIA元素的氧化物、氫氧化物或者其弱酸鹽中的至少一種。