[發明專利]用于制備苯乙烯的脫氫催化劑及其制備方法和應用以及乙苯脫氫方法

有效

• 申請號: 202011099431.X
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN114425359B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 宋磊;朱敏;繆長喜;張征湃;徐永繁
• 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: B01J23/888
• 分類號: B01J23/888;B01J35/10;C07C5/333;C07C15/46
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 杜云英;劉亭亭

本發明涉及催化劑制備技術領域，公開了一種用于制備苯乙烯的脫氫催化劑及其制備方法和應用以及乙苯脫氫方法，以脫氫催化劑的總量為基準，該脫氫催化劑中含有74?95重量％的主催化元素的氧化物，0.8?5重量％的WOsubgt;3/subgt;，0.7?5重量％的MgO，0.5?5重量％的BaO，0.5?7重量％的Lisubgt;2/subgt;O以及0.5?5重量％的Ⅴ族金屬元素氧化物，所述主催化元素為Fe元素、K元素和Ce元素；其中，所述催化劑的堿量為0.387?0.455mmol/g。該催化劑即便在高質量空速的情況下，也具有較好的催化選擇性和乙苯轉化率，產物中苯的含量低，具有節能減耗的優點。

技術領域

本發明涉及催化劑制備技術領域，具體涉及一種用于制備苯乙烯的脫氫催化劑及其制備方法和應用以及應用該催化劑進行乙苯脫氫的方法。

背景技術

乙苯脫氫的主反應為C₆H₅-C₂H₅→C₆H₅CH＝CH₂+H₂+124KJ/mol，甲苯和苯是主要副產物。目前，工業上烷基芳烴脫氫的催化劑大都為Fe-K-Ce-Mo系催化劑，如ZL91109968.9、ZL95113340.3，此類催化劑活性和選擇性較高，但組份中作為助催化劑的K₂O含量相當高。如ZL91109968.9是一種用于烷基芳烴的脫氫催化劑，其組成是在鐵-鉀-鈰-鉬體系中，加入了多種金屬氧化物，具體地，其組成以重量百分比計為：Fe₂O₄40-70％，K₂CO₃10-40％，Ce₂O₃3-10％，MoO₃0.5-5％，MgO0.05-5％，以及0.001-5％的至少一種選自Cu、Zn、Sc、Ti、W、Mn、Ni、Pd、Al、P、Bi、B、Sn、Pb、Si的氧化物；該催化劑制備時所用Fe₂O₃由Fe₂O₃和Fe₂O₃·H₂O所組成，Fe₂O₃∶Fe₂O₃·H₂O以重量比計，配比為0.2-5∶1，制孔劑1-2％，其余為粘結劑。上述的催化劑雖然具有較高的轉化率和選擇性，但在催化劑中組份K₂O含量高達30％左右，由于鉀的強吸水性，在脫氫反應過程中，鉀會逐漸地向顆粒內部遷移，或易被沖刷，從而導致催化劑穩定性的下降，影響催化劑使用壽命。

副產物高低是考核催化劑性能的一個重要指標，在其它相同的情況下，苯乙烯裝置優先選用副產少、苯乙烯選擇性好的催化劑。如CN1173781C公開了一種用于含水蒸汽的烷基芳烴進料流的脫氫催化劑，包括按Fe₂O₃計算30至90重量％鐵化合物、按堿金屬氧化物計算1至50重量％堿金屬源、和0.1ppm至1000ppm選自貴金屬元素、含貴金屬的化合物及其組合的貴金屬源，其中，所有重量百分率是基于所述催化劑的總重量。使用該催化劑可以獲得較高的選擇性、副產較少，但該催化劑中使用了貴金屬，催化劑成本高，難于實現工業應用。

另外，為挖掘苯乙烯裝置潛能以獲得盡可能多的苯乙烯產品，以降低生產成本，實現效益最大化，對乙苯脫氫催化劑的耐高空速的能力提出了更高要求。開發適用于高空速催化劑，獲得盡可能多的苯乙烯產品、同時降低單耗和能耗、降低副產物苯的含量，實現效益最大化，成為海內外很多苯乙烯裝置、特別是大型苯乙烯裝置的迫切需要。

發明內容