專利名稱：基于Fe基催化劑的丙烯生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于合成丙烯化合物領(lǐng)域，具體涉及一種由乙醇合成丙烯的方法。
背景技術(shù)：
丙烯是基本化工原料，廣泛應(yīng)用于各種化學(xué)工業(yè)過程。目前，丙烯的生產(chǎn)是以石油資源為原料，通過石腦油熱裂解、催化裂解、丙烷脫氫等反應(yīng)過程中獲得。這些過程成熟，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。隨著全球范圍內(nèi)化石能源的日益枯竭，開發(fā)以可再生原料為基礎(chǔ)的丙烯生產(chǎn)技術(shù)具有戰(zhàn)略意義。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)基于金屬修飾催化劑的乙醇轉(zhuǎn)化過程。相比傳統(tǒng)的化石原料，乙醇(乙 醇、甲醇)在原料供應(yīng)、生產(chǎn)過程的二氧化碳排放方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，本發(fā)明開發(fā)以乙醇為原料的過程，以提供一條具有可持續(xù)性、全新的丙烯生產(chǎn)過程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于金屬修飾催化劑合成丙烯的方法。本發(fā)明首先提供一種基于Fe基催化劑的丙烯生產(chǎn)方法，是在催化劑存在條件下以含乙醇原料轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙烯，其中所述的催化劑是基于Fe基的催化劑。優(yōu)選的技術(shù)方案中上述本發(fā)明的丙烯生產(chǎn)方法中所述的基于Fe基的催化劑是Fe修飾的載體催化劑，其中的載體催化劑是ZSM-5分子篩、Al2O3或SiO2-Al2O315更為優(yōu)選的，是所述的Fe與載體催化劑的質(zhì)量比為3 20:100。本發(fā)明所述的丙烯生產(chǎn)方法優(yōu)選使用乙醇或含水乙醇為原料。其中的乙醇一般指99wt%以上的乙醇原料；含水乙醇優(yōu)選使用乙醇含量85 90wt%乙醇-水混合物。本發(fā)明所述的丙烯生產(chǎn)方法優(yōu)選以固定床反應(yīng)器進(jìn)行，反應(yīng)壓力O. Γ1. 5MPa，反應(yīng)溫度400 700° C，原料重量空速O. Γ3. O小時(shí)' 所述的反應(yīng)壓力優(yōu)選O. Γθ. 5MPa。所述的反應(yīng)溫度優(yōu)選410 600° C。本發(fā)明所述的丙烯生產(chǎn)方法中，催化劑的制備方法是按照預(yù)設(shè)的質(zhì)量比，將載體催化劑浸入含有可溶性Fe鹽的溶液中，浸潰處理l 3h，然后于10(T130° C烘干，并于45(T600° C下焙燒2飛小時(shí)。即得本發(fā)明所述的催化劑。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)基于金屬修飾催化劑的乙醇轉(zhuǎn)化過程。相比傳統(tǒng)的化石原料，乙醇(乙醇、甲醇)在原料供應(yīng)、生產(chǎn)過程的二氧化碳排放方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，本發(fā)明開發(fā)以乙醇為原料的過程，以提供一條具有可持續(xù)性、全新的丙烯生產(chǎn)過程。
具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明予以進(jìn)一步的說明，但并不因此而限制本發(fā)明。實(shí)施例1取IOOg SiO2，充分研磨后，放入IOOml含有23g硝酸鐵的水溶液中浸潰I小時(shí)，120° C烘干后，500 ° C焙燒3h，制得催化劑A。
實(shí)施例2取50gAl203，充分研磨后，放入IOOmL含有5g硝酸鐵的水溶液中浸潰2小時(shí)，120° C烘干后，550° C焙燒3h，制得催化劑B。實(shí)施例3取Si/Al為40的IOOg ZSM-5分子篩，充分研磨后，放入IOOml含有24g硝酸鐵的水溶液中浸潰3小時(shí)，130° C烘干后，500° C焙燒3h，制得催化劑C。實(shí)施例4取IOOgAl2O3,充分研磨后，放入IOOml含有30g氯化鐵的水溶液中浸潰I小時(shí)，100° C烘干后，600° C焙燒3h，制得催化劑D。實(shí)施例5將催化劑篩分成4(Γ60目，質(zhì)量為20g，裝填到不銹鋼反應(yīng)器(06 cmx50cm)中，反應(yīng)溫度為400 600° C，壓力為O.1 O. 5MPa，反應(yīng)前將催化劑在N2氣氛中510° C活化處理lh，然后降到反應(yīng)溫度后開始進(jìn)樣，乙醇原料經(jīng)過預(yù)熱(13(T150° C)進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)空速為O. 5 3. Oh—1，反應(yīng)條件和結(jié)果見表I。表I含鐵催化劑上乙醇制取丙烯的反應(yīng)結(jié)果
權(quán)利要求
1.基于Fe基催化劑的丙烯生產(chǎn)方法，是在催化劑存在條件下以含乙醇原料轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙烯，其特征在于，所述的催化劑是基于Fe基的催化劑。
2.權(quán)利要求1所述的丙烯生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的基于Fe基的催化劑是Fe修飾的載體催化劑，所述的載體催化劑是ZSM-5分子篩、Al2O3或SiO2-Al2O315
3.權(quán)利要求2所述的丙烯生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的Fe與載體催化劑的質(zhì)量比為3 20:100。
4.權(quán)利要求1所述的丙烯生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的含乙醇原料為乙醇或含水乙醇。
5.權(quán)利要求1所述的丙烯生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙烯在固定床反應(yīng)器進(jìn)行，反應(yīng)壓力O.1 1. 5MPa，反應(yīng)溫度400 700° C，原料重量空速O.1 3. O小時(shí)-1。
6.權(quán)利要求5所述的丙烯生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的反應(yīng)壓力在O.Γ0. 5MPa。
7.權(quán)利要求5所述的丙烯生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的反應(yīng)溫度41(Γ600°C。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于Fe基催化劑的丙烯生產(chǎn)方法，是在催化劑存在條件下以含乙醇原料轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙烯，其特征在于，所述的催化劑是基于Fe基的催化劑。該方法是以非化石資源為原料，在催化劑存在下生產(chǎn)丙烯的新方法，旨在降低丙烯生產(chǎn)對(duì)一次性消耗化石原料(烴類、石腦油)的依賴。
文檔編號(hào)C07C11/06GK102992936SQ20121050061
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者王忠舉 申請(qǐng)人:王忠舉