[發(fā)明專利]一種低水比條件下乙苯脫氫制備苯乙烯的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710270046.9 | 申請日： | 2017-04-24 |
| 公開（公告）號： | CN106927997A | 公開（公告）日： | 2017-07-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 廖仕杰;湯群 | 申請（專利權(quán)）人： | 蘇州拓瑞特新材料有限公司 |
| 主分類號： | C07C5/333 | 分類號： | C07C5/333;C07C15/46;B01J23/888 |
| 代理公司： | 蘇州創(chuàng)元專利商標事務(wù)所有限公司32103 | 代理人： | 范晴,胡秋嬋 |
| 地址： | 215126 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 條件下 乙苯 脫氫 制備 苯乙烯 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種低水比條件下乙苯脫氫制備苯乙烯的方法。
背景技術(shù)
以氧化鐵為主要成分的脫氫催化劑在各種乙苯脫氫反應(yīng)中的應(yīng)用已經(jīng)是現(xiàn)有技術(shù)中長期已知的。例如乙苯脫氫制苯乙烯、異丙苯脫氫制a-甲基苯乙烯等。是強吸熱、增分子的可逆反應(yīng)，工業(yè)上通常采用水蒸汽作稀釋劑以降低乙苯分壓，促使反應(yīng)向產(chǎn)物方向移動。水蒸汽在反應(yīng)中有如下作用：
(1)加熱反應(yīng)原料到所需溫度，避免將乙苯直接加熱到更高溫度，抑制副反應(yīng)的發(fā)生，提高選擇性；
(2)補充熱量，以免由于反應(yīng)吸熱而降溫；
(3)通過水煤氣反應(yīng)不斷排除催化劑上的積炭，使催化劑自動再生。
但是水蒸汽加入量受到反應(yīng)系統(tǒng)允許壓力降和能耗這兩個因素的制約，先進的乙苯脫氫工藝均追求以較低的水比(進料中水蒸汽與乙苯的質(zhì)量之比)獲得較高的苯乙烯收率，采用低水比操作是苯乙烯裝置節(jié)能降耗的重要措施之一。
乙苯脫氫制苯乙烯催化劑是以氧化鐵為主要活性組分、氧化鉀為主要助催化劑的鐵系催化劑，鉀可以成數(shù)量級地增加氧化鐵的活性，而且能促進水煤氣反應(yīng)將積炭排除、使催化劑自動再生，在低水比條件下，由于反應(yīng)系統(tǒng)中水蒸氣量的減少，導(dǎo)致系統(tǒng)還原性增強，催化劑中的多鐵酸鉀在還原氣氛的作用下分解，鉀離子從該化合物中流失，從而引起催化劑選擇性的下降。一般催化劑如果在水比(水/乙苯)低于2.0(重量)下進行乙苯脫氫反應(yīng)，催化劑的選擇性變差，雖然能耗降低了，但是物耗卻大大增加。
對此，根據(jù)迄今為止的有關(guān)文獻報導(dǎo)，科研人員已作過很多嘗試，如已公開的歐洲專利0177832報道了在催化劑中加入1.8-5.4％(重量)的氧化鎂后，催化劑可以在水比低于2.0(重量)下表現(xiàn)出穩(wěn)定的優(yōu)良性能，但該催化劑的鉀含量較高；如已公開的美國專利4535067報道了催化劑中一部分鉀以鉀霞石復(fù)鹽形式加入，但該催化劑在614±2℃時轉(zhuǎn)化率不到65％，選擇性最高93％，單收不到60％，選擇性相對較低。
專利CN101279266A公布了一種低水比催化劑，描述了在鐵-鉀-鈰-鎢-鈣體系中添加銣的技術(shù)方案，在低水比條件下具有較好的穩(wěn)定性，但該催化劑的應(yīng)用水比為1.5，依舊較高。
專利201010261733公布了一種低水比催化劑，描述了在鐵-鉀-鈰-鎢-鎂催化體系中添加銫化合物和至少一種稀土氧化物Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3或Dy2O3的催化劑在低水比條件下具有較好的穩(wěn)定性，但該催化劑應(yīng)用水比為1.5，依舊較高。
發(fā)明內(nèi)容
基于現(xiàn)有技術(shù)中乙苯脫氫催化劑在低水比條件下選擇性差、活性低的問題，本發(fā)明目的是提供一種新的低水比乙苯脫氫制造苯乙烯的方法，該方法用于乙苯脫氫反應(yīng)制備苯乙烯工程中具有低水比條件下選擇性好和活性高的特點，提高生產(chǎn)效率。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：
一種低水比條件下乙苯脫氫制備苯乙烯的方法，以乙苯為原料，反應(yīng)壓力為常壓～-70kpa，反應(yīng)溫度為550℃～650℃，水蒸氣/乙苯的重量比為0.8～2.4，乙苯液體空速為0.2～1.2h-1的條件下，原料與催化劑接觸，反應(yīng)生產(chǎn)苯乙烯，其中所采用的催化劑按照重量百分比包括以下組分：
(a)60～85％的Fe2O3；
(b)3～25％的K2O；
(c)0.2～5％的WO3；
(d)3～20％的CeO2；
(e)0.2～10％的Na2O；
(f)0.2～5％的CaO；
(f)0.1～3％的Nd2O3。
優(yōu)選的技術(shù)方案中，反應(yīng)壓力為-20kpa～-65kpa，水蒸氣/乙苯的重量比為0.8～1.5，乙苯液體空速為0.3～1.0h-1。
優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述催化劑中Na2O的含量為0.3～5％。
優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述催化劑中Nd2O3的含量為0.1～1.5％。
優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述催化劑中不含MgO。
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