[發(fā)明專利]一種用于二甲醚中微量烯烴加氫脫除的催化劑及制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110377718.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113209985B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文龍;宋元江;劉亞華;夏偉;李揚(yáng);董玲玉;許紅云;嚴(yán)芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南化工研究設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/89
• 分類號(hào): B01J23/89;C07C43/04;C07C41/58
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 呂玲

本發(fā)明屬于催化加氫技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于二甲醚中微量烯烴(乙烯、丙烯)加氫脫除的催化劑、制備方法及應(yīng)用。本發(fā)明涉及的催化劑由載體、活性組分和助劑三部分組成，所述載體為Al₂O₃、活性炭、二氧化鈦、二氧化硅中的一種或多種，所述活性組分為Rh、Pt、Pd、Ru中的一種或多種，所述助劑為Cu、Ni、Fe、Co中的一種或多種。本發(fā)明涉及的加氫催化劑能夠有效加氫脫除二甲醚中微量烯烴，反應(yīng)條件溫和、催化活性及選擇性性高，有效解決了二甲醚中微量烯烴難脫除的問(wèn)題，可應(yīng)用于二甲醚羰基化制醋酸甲酯工藝過(guò)程中微量烯烴脫除，也可應(yīng)用于二甲醚提純工藝中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于催化加氫技術(shù)領(lǐng)域，具體為二甲醚中微量烯烴(乙烯、丙烯)加氫脫除的催化劑、制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前，世界石油需求量日益增加而石油資源供應(yīng)有限，這使得原油價(jià)格持續(xù)上升，促使人們尋求可替代燃料。乙醇作為一種優(yōu)良的燃料和燃油品質(zhì)改善劑，在可替代燃料市場(chǎng)具有廣闊的應(yīng)用前景，所以近年來(lái)乙醇的生產(chǎn)在國(guó)內(nèi)外到廣泛的關(guān)注。二甲醚羰基化生成乙酸甲酯，乙酸甲酯加氫生成乙醇的新方法具有工藝上可行性，經(jīng)濟(jì)上廉價(jià)性，有望取代傳統(tǒng)燃料乙醇生產(chǎn)工藝。但該工藝仍存在巨大挑戰(zhàn)，主要難點(diǎn)為氣相羰化固體酸催化劑在反應(yīng)過(guò)程中極易積炭失活，且二甲醚原料中都含有微量的烯烴，能夠加速反應(yīng)過(guò)程中催化劑的失活。因此，在二甲醚羰基化合成乙酸甲酯工藝中，要求原料氣二甲醚中烯烴(主要乙烯和丙烯)含量低于10ppm以下，以減少反應(yīng)過(guò)程中催化劑上積碳反應(yīng)，延長(zhǎng)催化劑使用壽命。

專利CN101712595B公開(kāi)了一種高純二甲醚的生產(chǎn)方法，先將原料甲醇預(yù)處理，然后甲醇再經(jīng)氣相催化脫水制得二甲醚，再將二甲醚精餾，最后用堿性溶液洗滌精餾后獲得高純二甲醚。專利CN 101550066B公開(kāi)了一種氣霧劑二甲醚生產(chǎn)方法，將燃料級(jí)二甲醚為原料，經(jīng)過(guò)脫重精餾塔和脫輕精餾塔的精餾操作脫除其中的水、甲醇等重組分及烯烴等輕組分，然后通過(guò)脫水塔和脫胺塔的吸附操作除去水分和微量的有機(jī)胺等雜質(zhì)，最終獲得氣霧劑級(jí)二甲醚。雖然采用以上報(bào)道方式能夠有效減少二甲醚中烯烴的含量，但是提純方式較為復(fù)雜，工藝流程較長(zhǎng)，能耗大，且設(shè)備投資也較高。本發(fā)明目的在于提供一種用于二甲醚中微量烯烴加氫脫除的催化劑和應(yīng)用，該催化劑能夠有效催化二甲醚中微量的烯烴完全轉(zhuǎn)化為烷烴。該催化劑可應(yīng)用于二甲醚羰基反應(yīng)工藝中，將二甲醚中微量烯烴加氫生成相應(yīng)烷烴，烷烴相當(dāng)于烯烴不活潑，能夠有效較少二甲醚羰基化反應(yīng)過(guò)程中的積碳行為，提高二甲醚羰基反應(yīng)催化劑的使用壽命，同時(shí)該催化劑也能應(yīng)用于二甲醚提純工藝中，將二甲醚中微量烯烴加氫生成相應(yīng)烷烴，烷烴相對(duì)于烯烴更易與二甲醚中分離，能夠有效提高二甲醚的純度和較少分離能耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種用于二甲醚中微量烯烴加氫脫除的催化劑和應(yīng)用，該催化劑在較低反應(yīng)溫度下能夠有效催化二甲醚中微量的烯烴完全轉(zhuǎn)化為烷烴，催化劑活性高，反應(yīng)條件溫和，烯烴轉(zhuǎn)化率可達(dá)100％。該催化劑可應(yīng)用于二甲醚羰基反應(yīng)工藝中，將二甲醚中微量烯烴加氫生成相應(yīng)烷烴，烷烴相當(dāng)于烯烴不活潑，能夠有效減少二甲醚羰基化反應(yīng)過(guò)程中的積碳行為，提高二甲醚羰基反應(yīng)催化劑的使用壽命；同時(shí)該催化劑也能應(yīng)用于二甲醚提純工藝中，將二甲醚中微量烯烴加氫生成相應(yīng)烷烴，烷烴相對(duì)于烯烴更易與二甲醚中分離，能夠有效提高二甲醚的純度和較少分離能耗。

為了實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：

一種用于二甲醚中微量烯烴(乙烯、丙烯)加氫脫除的催化劑由載體、活性組分和助劑三部分組成。其中，所述活性組分占催化劑總質(zhì)量的0.05～1.0％；所述助催劑占催化劑總質(zhì)量的0.2～2％。

作為本申請(qǐng)中一種較好的實(shí)施方式，所述載體為氧化鋁、活性炭、二氧化鈦、二氧化硅中的任意一種或多種的混合物，優(yōu)選氧化鋁、活性炭和二氧化硅；所述活性組分為Pd、Pt、Rh、Ru中的一種或多種，優(yōu)選Pt和Ru；所述助劑為Cu、Ni、Fe、Co中的一種或多種，優(yōu)選Cu和Ni。

作為本申請(qǐng)中一種較好的實(shí)施方式，二甲醚中微量烯烴(乙烯、丙烯)加氫脫除的催化劑的制備方法，包括以下步驟：