[發明專利]用于碘代法甲醇生產低碳烯烴的催化劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201410558492.6
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104399522A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 劉飛;曹建新;李婷
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: B01J29/85
• 分類號: B01J29/85;C07C11/04;C07C11/06;C07C1/20
• 代理公司: 貴陽東圣專利商標事務有限公司 52002
• 代理人: 袁慶云

技術領域

本發明屬于化工技術領域，具體涉及一種用于碘代法甲醇生產低碳烯烴的催化劑，同時還涉及該用于碘代法甲醇生產低碳烯烴的催化劑的制備方法。

背景技術

低碳烯烴是重要基本化工原料，國內外市場消費增長空間巨大，目前世界上的大部分乙烯產量來自于石腦油蒸汽裂解技術，丙烯生產主要以蒸汽裂解生產乙烯和煉油廠催化裂化的副產品而得。因世界石油儲量有限，傳統的生產低碳烯烴方法已不能滿足市場需求，世界各國都開始致力于非石油路線制取乙烯和丙烯類烯烴的開發。

碘代法甲醇制取低碳烯烴（IMTO）是近年來開發出的低碳烯烴生產新路線，該方法以甲醇和氫碘酸的混合溶液為原料，在ZSM-5和改性ZSM-5分子篩雙催化劑的作用下，首先發生親核取代反應，生成碘甲烷，接著發生消去反應，脫去碘化氫生成低碳烯烴產品。但該方法存在反應中催化劑易積碳失活，壽命短的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種使用壽命長的用于碘代法甲醇生產低碳烯烴的催化劑。

本發明的另一目的在于提供該用于碘代法甲醇生產低碳烯烴的催化劑的制備方法。

一種用于碘代法甲醇生產低碳烯烴的催化劑，由以下質量比的原料制得：ZSM-5:?SAPO-34=0.1-1.0。

上述的用于碘代法甲醇生產低碳烯烴的催化劑，其中：ZSM-5分子篩的硅鋁摩爾比為SiO₂:?Al₂O₃=45-360。

一種用于碘代法甲醇生產低碳烯烴的催化劑的制備方法，包括：將SAPO-34與ZSM-5分子篩進行機械混合，其質量比為ZSM-5:?SAPO-34=0.1-1.0，充分研磨后壓片、粉碎即得，其中：ZSM-5分子篩的硅鋁摩爾比為SiO₂:?Al₂O₃=45-360。

本發明與現有技術相比，具有明顯的有益效果，從以上技術方案可知：本發明選用ZSM-5/SAPO-34復合分子篩作為IMTO方法的催化劑，有效延緩了催化劑積碳結焦時間。低碳烯烴（乙烯+丙烯）選擇性達到85.4%時，1h催化劑積炭量為13.7%，與單獨使用ZSM-5分子篩催化劑（1h積炭量為27.8%）相比，1h催化劑積炭量降低了14.1%，與單獨使用SAPO-34分子篩催化劑（1h積炭量為21.5%）相比，1h催化劑積炭量降低了7.8%,由此可見其有效延長了催化劑使用壽命。

具體實施方式

實施例1-5

一種用于碘代法甲醇生產低碳烯烴的催化劑的制備方法，包括：將SAPO-34與質量比為n(SiO₂):n(Al₂O₃)=45-360的ZSM-5分子篩進行機械混合，其質量比為m(ZSM-5):m(SAPO-34)=0.1-1.0（具體見表1），充分研磨后壓片、粉碎即得。

應用例

將上述實施例所得催化劑應用于碘化法甲醇制烯烴，采用固定床反應器，將ZSM-5/SAPO-34復合分子篩催化劑研磨過20-40目篩，填裝入反應管。開啟控溫儀，反應管平均溫度為250℃，通入氮氣作為載氣，流速為40ml·min^-1。待升溫到設定溫度，原料通過進料泵進入反應管，原料配比為CH₃OH:HI:H₂O=1:1:1，進料空速為2.0h^-1。反應一定時間后，反應產物經氣液分離器分離，氫碘酸冷凝回收利用，氣相產物進入氣相色譜儀進行在線分析。所用ZSM-5/SAPO-34復合分子篩的質量比m(ZSM-5)/m(SAPO-34)和實驗結果見表1所示。

表1