[發(fā)明專利]天然沸石催化劑的制備以及利用該催化劑從甲醇生產(chǎn)二甲醚的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880071805.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111344058A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 拉菲格·阿利貝利;巴里斯·凱里斯;加姆則·貝梅亞爾;穆扎費(fèi)爾·亞薩爾;阿爾珀·薩里奧蘭;奧斯曼·奧庫(kù)爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 突比塔克
• 主分類號(hào): B01J20/16
• 分類號(hào): B01J20/16;C07C1/24;B01J29/70;C01B39/02
• 代理公司: 無(wú)錫市匯誠(chéng)永信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32260
• 代理人: 顧一明

本發(fā)明涉及以斜發(fā)沸石等天然沸石為原料制備各種類型的天然沸石催化劑，以及利用這些天然沸石催化劑從甲醇生產(chǎn)二甲醚的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于以斜發(fā)沸石等天然沸石為原料制備各種類型的天然沸石催化劑，以及利用這些天然沸石催化劑從甲醇生產(chǎn)二甲醚的方法。

背景技術(shù)

在已知的技術(shù)狀態(tài)中，已知通過(guò)甲醇脫氫生產(chǎn)二甲醚的方法。根據(jù)該方法，一個(gè)分子的水與兩分子的甲醇分離，形成二甲醚：

2CH₃OH→CH₃OCH₃+H₂O

這種方法通常采用各種酸性固體催化劑進(jìn)行。所述的催化劑分為兩類，即氧化物催化劑和人工沸石催化劑。這些催化劑在甲醇生產(chǎn)二甲醚工藝中的一些重要應(yīng)用研究如下：

在Yaripour，F(xiàn).，Baghaei，F(xiàn).，Schmidt，I.B.Perregaard，J.出版在《催化通信》6(2)(2005)第147-152頁(yè)的論文“利用固酸催化劑將甲醇催化脫氫成二甲醚(DME)”使用了γ-Al₂O₃和二氧化硅改性的γ-Al₂O₃催化劑脫氫甲醇。在常壓和300℃下，二甲醚在該催化劑上的效率可達(dá)58-75％。

美國(guó)專利文獻(xiàn)US2007078285是指使用γ-氧化鋁、摻雜鈀的γ-氧化鋁、磷酸改性的γ-氧化鋁及類似的酸催化劑或其不同的混合物作為用甲醇生產(chǎn)二甲醚的催化劑。利用這些催化劑，在200-500℃下甲醇脫氫獲得80-90％的二甲醚收率(以摩爾計(jì))。

美國(guó)專利文件US4595785提到使用不同比例的氧化鈦和氧化鋁組成的各種催化劑。使用以1％鈦和99％氧化鋁組成的催化劑，在400℃和1034kpa壓力下，在產(chǎn)品中獲得的二甲醚濃度為57.5％。

從上述現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)可以看出，用于甲醇脫氫的氧化物催化劑主要是γ-Al₂O₃或其與金屬改性的混合物。二甲醚的使用效率相對(duì)較低是這些催化劑的主要不足。

在已知的技術(shù)狀態(tài)下，人工沸石催化劑也廣泛用于從甲醇生產(chǎn)二甲醚：

在Lauren K.Carlson，Paul K.Isbester，Eric J.Munson發(fā)表《固體核磁共振》雜志，16(1999)，第93-102頁(yè)的論文“用原位流動(dòng)MAS NMR研究HZSM-5沸石上將甲醇轉(zhuǎn)化為二甲醚的工藝”，介紹了在人工沸石H-ZSM-5催化劑上和在250℃下，以甲醇為原料生產(chǎn)二甲醚的方法。

在V.Vishwanathan，Ki Won Yun，Yae Woo Kim，Hyun Seog Roh發(fā)表在《應(yīng)用催化劑A:普通雜志》,276(2004),第251-255頁(yè)的論文“鈉改性的H-ZSM-5催化劑上二甲醚粗甲醇的氣相脫氫”，介紹了在230-340℃和1巴壓力下，在鈉改性的H-ZSM-5催化劑上，以甲醇為原料制備二甲醚，選擇性為94-97％。

Khandan，N.，Kazemeini，M.，Aghaziarati，M.，Ave，A.在《伊朗化學(xué)工程雜志》6(1)(2009)上發(fā)表的論文“使用改性H-ZSM-5催化劑將甲醇脫氫為二甲醚”，提到為Mg,Zr,Zn及類似的金屬開(kāi)發(fā)改性的H-ZSM-5催化劑,用于甲醇的脫氫。在350℃和100巴壓力下，在該催化劑上測(cè)得二甲醚的催化效率78-94％，選擇性68-99％。

美國(guó)專利號(hào)US8957259指出在300℃的溫度下在H-ZSM-5催化劑上的催化效率90％，以甲醇為原料制得二甲醚。

美國(guó)專利號(hào)US8541630指出采用人工沸石Y和其它等介孔分子篩作為脫氫催化劑。甲醇在Y+β沸石催化劑上的轉(zhuǎn)化率86％，二甲基的選擇性98％。