專(zhuān)利名稱(chēng)：乙醇催化脫水制備乙烯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種乙醇催化脫水制備乙烯的方法。
背景技術(shù)：
乙烯作為基本的有機(jī)化工原料和石油化工業(yè)的龍頭產(chǎn)品，被譽(yù)為“石油化工之母”，主要用于生產(chǎn)聚乙烯、環(huán)氧乙烷/乙二醇、二氯乙烷、苯乙烯、醋酸乙烯等化學(xué)品。隨著化工、能源、材料等乙烯衍生物產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，乙烯的需求在不斷增加。目前乙烯主要來(lái)源于石腦油裂解。由于石油資源不可再生，漸趨枯竭，因而利用可再生的生物質(zhì)資源發(fā)展生物能源和生物化工成為當(dāng)前乃至今后經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。乙醇可通過(guò)植物淀粉或木質(zhì)纖維經(jīng)發(fā)酵獲得，原料來(lái)源廣泛、充足、且可再生，可滿(mǎn)足大規(guī)模生物質(zhì)化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。因此，從乙醇脫水制乙烯具有部分或全部代替從石油獲取乙烯的巨大潛力。乙醇脫水生產(chǎn)乙烯是傳統(tǒng)的乙烯生產(chǎn)路線(xiàn)，在巴西、印度、巴基斯坦等一些石油資源匱乏的國(guó)家一直沿用 此法生產(chǎn)乙烯。氧化鋁型催化劑是目前工業(yè)上乙醇脫水制乙烯應(yīng)用相對(duì)成熟的催化劑，上世紀(jì)80年代美國(guó)Halcon公司研制的代號(hào)為Syndol的催化劑性能最好。但是該催化劑對(duì)反應(yīng)條件要求苛刻,反應(yīng)溫度高，乙醇原料濃度要求高,導(dǎo)致整體能耗高。因此,開(kāi)發(fā)性能更加優(yōu)良的催化劑，已成為生物質(zhì)由乙醇中間體制乙烯的關(guān)鍵。黎穎等[北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，34 (5) =449-452]采用O. 3 I毫米的顆粒狀氧化鋁乙醇脫水催化劑，反應(yīng)溫度在420°C以上，乙醇轉(zhuǎn)化率才能達(dá)到99%。存在反應(yīng)溫度高、催化劑活性低的缺點(diǎn)。潘履讓等[CN1009363B，1990]公開(kāi)了 ZSM-5新型催化劑，但反應(yīng)溫度仍較高，超過(guò)250。。。弓勝民等[石油化工，2009，38 (I) 20 24]報(bào)道了 I- 丁磺酸基_3_甲基咪唑硫酸氫鹽催化乙醇脫水制乙烯的反應(yīng)，180°C，乙醇轉(zhuǎn)化率為73. 8%，乙烯選擇性為86. 6%。但由于該離子液體催化劑是液體，而采用固定床反應(yīng)器，粘稠液體催化劑的流失很?chē)?yán)重。流失的催化劑與產(chǎn)物分離困難、且流失的催化劑造成環(huán)境污染。綜上所述，以往技術(shù)存在反應(yīng)溫度高、催化劑活性低或催化劑與產(chǎn)物分離困難、催化劑易流失、環(huán)境污染大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是以往技術(shù)中存在反應(yīng)溫度高、催化劑活性低或催化劑與產(chǎn)物分離困難、催化劑易流失、環(huán)境污染大的問(wèn)題，提供一種新的乙醇催化脫水制備乙烯的方法。該方法具有催化活性高、反應(yīng)溫度低、催化劑為固體不存在催化劑與產(chǎn)物分離的問(wèn)題、催化劑不易流失、環(huán)境污染小的特點(diǎn)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種乙醇催化脫水制備乙烯的方法，以重量百分比濃度為5 100%的乙醇為原料，在反應(yīng)溫度為100 300°C，相對(duì)于乙醇的體積空速為O. I 25小時(shí)―1條件下，反應(yīng)原料與催化劑接觸生成乙烯；其中所用的催化劑結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種乙醇催化脫水制備乙烯的方法，以重量百分比濃度為5 100%的乙醇為原料，在反應(yīng)溫度為100 300°C，相對(duì)于乙醇的體積空速為O. I 25小時(shí)―1條件下，反應(yīng)原料與催化劑接觸生成乙烯；其中所用的催化劑結(jié)構(gòu)式為
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種乙醇催化脫水制備乙烯的方法，其特征在于&為S-l、S-2、MCM-41、MCM-48、HMS或SBA-15，X0為HSO4' H2PCV或甲基苯磺酸根，η為2 5的整數(shù)，m為I 10的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種乙醇催化脫水制備乙烯的方法，其特征在于反應(yīng)溫度為150 250°C，相對(duì)于乙醇的體積空速為O. 5 15小時(shí)'
全文摘要
本發(fā)明涉及一種乙醇催化脫水制備乙烯的方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在反應(yīng)溫度高、催化劑活性低或催化劑與產(chǎn)物分離困難、催化劑易流失、環(huán)境污染大的問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)采用以重量百分比濃度為5～100％的乙醇為原料，在反應(yīng)溫度為100～300℃，相對(duì)于乙醇的體積空速為0.1～25小時(shí)-1條件下，反應(yīng)原料與催化劑接觸生成乙烯；其中所用的催化劑結(jié)構(gòu)式為的技術(shù)方案較好地解決了該問(wèn)題，可用于乙醇脫水制備乙烯的工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號(hào)C07C1/24GK102875300SQ20111019349
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者李亞男, 金照生, 徐菁, 孫蘭萍 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院