一種由乙醇為原料制備異丁烯的方法
【專(zhuān)利摘要】一種由乙醇為原料制備異丁烯的方法，該方法包括如下步驟：將乙醇原料經(jīng)過(guò)120-150℃汽化后，在酸-堿雙功能催化劑的存在條件下反應(yīng)。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)基于酸-堿雙功能催化劑的乙醇轉(zhuǎn)化過(guò)程。相比傳統(tǒng)的化石原料，乙醇在原料供應(yīng)、生產(chǎn)過(guò)程的二氧化碳排放方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，本發(fā)明開(kāi)發(fā)以乙醇為原料的過(guò)程，以提供一條具有可持續(xù)性、全新的丙烯生產(chǎn)過(guò)程。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種由乙醇為原料制備異丁烯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于制造異丁烯化合物領(lǐng)域，具體涉及一種由乙醇合成異丁烯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]乙醇是一種重要的化工原料，也是將來(lái)可以從生物質(zhì)原料中可以大量獲得的一種物質(zhì)。其應(yīng)用范圍廣泛，可用于制取乙烯等化工產(chǎn)品。
[0003]異丁烯是基本化工原料，廣泛應(yīng)用于各種化學(xué)工業(yè)過(guò)程。目前，異丁烯主要通過(guò)丁烷脫氫過(guò)程或丁烯異構(gòu)過(guò)程獲得。雖然這些過(guò)程成熟，并有廣泛的工業(yè)應(yīng)用。但是，原料皆依賴于為一次性、不可再生的化石原料。為應(yīng)對(duì)全球范圍內(nèi)化石能源的日益枯竭，開(kāi)發(fā)以乙醇原料為基礎(chǔ)的異丁烯烯生產(chǎn)技術(shù)具有重要的意義。
[0004]本發(fā)明發(fā)現(xiàn)基于酸-堿雙功能催化劑的乙醇轉(zhuǎn)化過(guò)程。相比傳統(tǒng)的化石原料，乙醇在原料供應(yīng)、生產(chǎn)過(guò)程的二氧化碳排放方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，本發(fā)明開(kāi)發(fā)以乙醇為原料的過(guò)程，以提供一條具有可持續(xù)性、全新的丙烯生產(chǎn)過(guò)程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種以乙醇原料利用的新方法。
[0006]本發(fā)明提供了一種由乙醇合成異丁烯的方法，所述方法包括如下步驟:將乙醇原料經(jīng)過(guò)120-150° C汽化后， 在酸-堿雙功能催化劑的存在條件下反應(yīng)。其中，所述的乙醇是在酸堿兩性催化劑的存在下轉(zhuǎn)化含異丁烯的氣相低碳烴組分。所述的酸-堿雙功能催化劑由酸性氧化物氧化鋯與堿性氧化物氧化鋅組合而成。所述的反應(yīng)條件為固定床反應(yīng)器，壓力0.1-2.5MPa，溫度400-600° C，原料重量空速0.1-2.0小時(shí) ' 所述的反應(yīng)壓力
0.1-0.5MPa。所述的反應(yīng)溫度420-560° C。所述的原料重量空速0.1-2.0小時(shí)'
[0007]本發(fā)明提供的由乙醇合成乙烯的方法，所述在反應(yīng)區(qū)中的反應(yīng)條件為固定床反應(yīng)器，壓力0.1-0.5MPa，溫度400-600。C，原料重量空速0.5-2.0小時(shí)-1。
[0008]本發(fā)明提供的由乙醇合成異丁烯的方法，所述的催化劑為酸-堿雙功能催化劑。所述的酸-堿雙功能的特征在于，二元體系由酸性氧化物氧化鋯，與堿性氧化物氧化鋅。
[0009]本發(fā)明提供的由乙醇合成異丁烯的方法，所述催化劑的制備方法為:酸性及堿性氧化物的可溶性鹽前體共同溶于水中，通過(guò)加入氫氧化鈉、碳酸鹽或氨水，形成沉淀，充分洗滌，100-130° C烘干后，450-600° C下焙燒2_5小時(shí)，即得所述酸-堿雙功能催化劑。
[0010]本發(fā)明提供的由乙醇合成異丁烯的方法，所述催化劑的制備方法還可為:取一種不用于水的氧化物或氫氧化物作為載體，然后浸潰另一種氧化物的可溶性鹽溶液，100-130° C烘干后，450-600° C下焙燒2_5小時(shí)，即得所述酸-堿雙功能催化劑。上述酸-堿雙功能催化劑可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明予以進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不因此而限制本發(fā)明。實(shí)施例1
[0012]取22g硝酸鋯與19g硝酸鋅，溶于100ml水中，逐滴滴入0.2mol/L的NaOH溶液，待沉淀完全后，80° C加熱老化I小時(shí)，過(guò)濾，用去離子水充分洗滌，120° C烘干后，500° C焙燒3h，制得催化劑A。
[0013]實(shí)施例2
[0014]取30g氧化鋯，充分研磨后，放入IOOmL含有9g硝酸鋅的水溶液中浸潰2小時(shí)，120° C烘干后，590° C焙燒3h，制得催化劑B。
[0015]實(shí)施例3
[0016]取50g氧化鋅，放入100ml含有16g硝酸鋯的水溶液中浸潰3小時(shí)，130° C烘干后，500° C焙燒3h，制得催化劑C。
[0017]實(shí)施例4
[0018]取50g氧化錯(cuò),充分研磨后,放入100ml含有IOg硝酸鋅的水溶液中浸潰I小時(shí)，100° C烘干后，600° C焙燒3h，制得催化劑D。
[0019]實(shí)施例6
[0020]將催化劑篩分成40-60目，質(zhì)量為10g，裝填到不銹鋼反應(yīng)器(03 c]nx40cm)中，反應(yīng)溫度為400-600° C，壓力為0.1-0.5MPa，反應(yīng)前將催化劑在N2氣氛中500° C活化處理lh，然后降到反應(yīng)溫度后開(kāi)始進(jìn)樣，乙醇原料經(jīng)過(guò)預(yù)熱(130-150° C)進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)空速為0.1-2.0h—1，反應(yīng)條件和結(jié)果見(jiàn)表1。
[0021]表1各種催化劑的反應(yīng)結(jié)果
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種由乙醇為原料制備異丁烯的方法，該方法包括如下步驟:將乙醇原料經(jīng)過(guò)120-150° C汽化后，在酸-堿雙功能催化劑的存在條件下反應(yīng)。
2.權(quán)利要求1所述的由乙醇為原料制備異丁烯的方法，其特征在于:所述的乙醇是在酸堿兩性催化劑的存在下轉(zhuǎn)化含異丁烯的氣相低碳烴組分。
3.權(quán)利要求1所述的由乙醇為原料制備異丁烯的方法，其特征在于:所述的酸-堿雙功能催化劑由酸性氧化物氧化鋯與堿性氧化物氧化鋅組合而成。
4.權(quán)利要求1所述的由乙醇為原料制備異丁烯的方法，其特征在于:所述的反應(yīng)條件為固定床反應(yīng)器，壓力0.1-2.5MPa，溫度400-600° C，原料重量空速0.1-2.0小時(shí)'
5.權(quán)利要求1所述的由乙醇為原料制備異丁烯的方法，其特征在于:所述的反應(yīng)壓力0.1-0.5MPa。
6.權(quán)利要求1所述的由乙醇為原料制備異丁烯的方法，其特征在于:所述的反應(yīng)溫度420-560° Co
7.權(quán)利要求1所 述的由乙醇為原料制備異丁烯的方法，其特征在于:所述的原料重量空速0.1-2.0小時(shí)'
【文檔編號(hào)】C07C1/20GK103833505SQ201210473757
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月20日
【發(fā)明者】曲彬 申請(qǐng)人:大連鑫五洲石油儀器有限公司