[發明專利]一種二甲醚氧化脫氫制備環氧乙烷的催化劑和制備方法及應用

有效

• 申請號: 201310383343.6
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN104415783B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 吳晉滬;王輝;王博;劉廣波;李琢;李建青;苗鵬杰;武景麗
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: B01J29/78
• 分類號: B01J29/78;B01J29/46;B01J29/85;B01J29/14;B01J29/70;C07D303/04;C07D301/22
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 周秀梅,李穎

1.一種二甲醚氧化脫氫制備環氧乙烷的催化劑的應用，其特征在于：催化劑應用于二甲醚氧化脫氫催化制備環氧乙烷；

所述催化劑為改性的分子篩催化劑，由改性組分、分子篩和粘合劑組成，其中改性組分占催化劑的總重量的0.8-40%，分子篩組分占催化劑總重量的34-90%，粘合劑占催化劑總重量的5-30.1%；

所述，改性組分為W、Mo、Nb、Mn、Co、Cu、Zn、Fe、Ni、Zr、Ce、La、Ti、Dy、Cr和V金屬的一種或幾種；分子篩為SAPO-34、Y、ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、MCM-22、MCM-48、β、MOR及其相應的H型分子篩中的一種或一種以上；粘合劑為擬薄水鋁石；

所述改性組分改性處理的分子篩按如下方式獲得，

將含W、Mo、Nb、Mn、Co、Cu、Zn、Fe、Ni、Zr、Ce、La、Ti、Dy、Cr和V金屬的可溶性無機鹽的一種或幾種溶于蒸餾水中，再將分子篩SAPO-34、Y、ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、MCM-22、MCM-48、β、MOR以及所述分子篩相應的H型分子篩中的一種或幾種粉末浸入上述溶液中，靜置4-8 h，然后在80-150 ℃下烘干8-12 h，再將其在300-600 ℃焙燒4-10 h，即得到金屬改性的分子篩；

或在水熱合成SAPO-34、Y、ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、MCM-22、MCM-48、β或MOR分子篩過程中，加入含W、Mo、Nb、Mn、Co、Cu、Zn、Fe、Ni、Zr、Ce、La、Ti、Dy、Cr和V金屬的可溶性無機鹽的一種或幾種，陳化24-48 h；陳化后的混合物轉移到聚四氟乙烯內襯的不銹鋼釜中,于170-250 ^oC動態晶化24-84 h; 然后，將產物抽濾和洗滌，所得白色濾餅在80-150 ^oC下干燥12-24 h，400-600 ^oC下焙燒4-8 h，即得到金屬改性的分子篩

所述上述分子篩的H型分子篩的制備：將SAPO-34、Y、ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、MCM-22、MCM-48、β或MOR分子篩的Na型分子篩進行離子交換，焙燒得到H型分子篩。

2.按權利要求1所述的二甲醚氧化脫氫制備環氧乙烷的催化劑的應用，其特征在于：將催化劑裝入固定床管式反應器中，在二甲醚和氧的摩爾比為（1-6）:（1-6）之間，反應空速200-2000 h^-1，反應溫度170～420 ^oC，反應壓力為0.1-3 Mpa，反應時間為10分鐘-10小時的條件下進行氧化脫氫反應。

3.按權利要求1所述的二甲醚氧化脫氫制備環氧乙烷的催化劑的應用，其特征在于：所述催化劑的制備方法為以分子篩為主體，引入金屬元素進行改性，以擬薄水鋁石為粘結劑進行成型；

將經改性組分改性處理的分子篩和粘合劑按照催化劑組成的比例混合，加入稀硝酸，混合均勻后，在80-150 ℃下干燥8-12 h，再將其在400-600 ℃焙燒4-8 h，破碎至40-60目，即得到成型后的催化劑；

所述改性組分改性處理的分子篩按如下方式獲得，

將含W、Mo、Nb、Mn、Co、Cu、Zn、Fe、Ni、Zr、Ce、La、Ti、Dy、Cr和V金屬的可溶性無機鹽的一種或幾種溶于蒸餾水中，再將分子篩SAPO-34、Y、ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、MCM-22、MCM-48、β、MOR以及所述分子篩相應的H型分子篩中的一種或幾種粉末浸入上述溶液中，靜置4-8 h，然后在80-150 ℃下烘干8-12 h，再將其在300-600 ℃焙燒4-10 h，即得到金屬改性的分子篩；

或在水熱合成SAPO-34、Y、ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、MCM-22、MCM-48、β或MOR分子篩過程中，加入含W、Mo、Nb、Mn、Co、Cu、Zn、Fe、Ni、Zr、Ce、La、Ti、Dy、Cr和V金屬的可溶性無機鹽的一種或幾種，陳化24-48 h；陳化后的混合物轉移到聚四氟乙烯內襯的不銹鋼釜中,于170-250 ^oC動態晶化24-84 h; 然后，將產物抽濾和洗滌，所得白色濾餅在80-150 ^oC下干燥12-24 h，400-600 ^oC下焙燒4-8 h，即得到金屬改性的分子篩。