专利名称：一种由低碳醇合成丙烯的方法
技术领域：
本发明属于制造丙烯化合物领域，具体涉及一种由甲醇-乙醇合成丙烯的方法。
背景技术：
丙烯是基本化工原料，广泛应用于各种化学工业过程。目前，丙烯的生产是以石油资源为原料，通过石脑油热裂解、催化裂解、丙烷脱氢等反应过程中获得。这些过程成熟，并有广泛的工业应用。但是，原料皆依赖于为一次性、不可再生的化石原料。随着全球范围内化石能源的日益枯竭，开发以可再生原料为基础的丙烯生产技术具有战略意义。本发明发现基于金属修饰催化剂的低碳醇转化过程。相比传统的化石原料，低碳醇(乙醇、甲醇)在原料供应、生产过程的二氧化碳排放方面具有明显的优势。因此，本发明开发以甲醇-乙醇为原料的过程，以提供一条具有可持续性、全新的丙烯生产过程。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于甲醇-乙醇合成丙烯的方法，该方法是以甲醇-乙醇混合原料在催化剂存在下生产丙烯的新方法。本发明总体思路为提供一种由低碳醇合成丙烯的方法，包括催化反应的步骤，其特征在于，所述催化剂是金属修饰的催化剂；所述的低碳醇是甲醇、乙醇或其混合物。其中所述的催化剂优选为金属修饰的ZSM-5分子筛、Al2O3或Si02_Al203。所述的金属优选自以下金属中的一种或多种Sc、Zr、N1、Co、Cu和Fe。所述任意方案的的金属修饰的催化剂中，金属与载体的重量比为3-20:100。上述任意方案所记载的一种由低碳醇合成丙烯的方法中，所述的催化反应的反应条件为固定床反应器，压力O. 1-0. 5MPa，温度400-600° C，原料重量空速O. 1-3. O小时'上述本发明的由甲醇-乙醇合成乙烯的方法的具体步骤如下将甲醇-乙醇原料经过130-150° C汽化区通入反应区中；在反应区内，在催化剂的存在下转化为含丙烯的气相低碳烃产物。本发明提供的由低碳醇合成丙烯的方法，所述的甲醇-乙醇原料为下述比例范围乙醇-甲醇混合原料(85-90wt%CH3CH20H，10-15wt%CH30H)。本发明提供的由甲醇-乙醇合成乙烯的方法，所述在反应区中的反应条件为固定床反应器，压力O. 1-0. 5MPa，温度400-600° C，原料重量空速O. 5-3. O小时'本发明提供的由甲醇-乙醇合成丙烯的方法，所述的催化剂载体为ZSM-5分子筛、Al2O3λ Si02_Al203o本发明提供的由低碳醇合成丙烯的方法，为了进一步提高所述方法中丙烯的生成，向载体中引入的金属包括Sc，Zr，Ni，Co，Cu，Fe。以载体为100重量份为所述分子筛载体计，氧化铝的存在量为5-20重量份，金属存在量为3-20重量份。本发明提供的由低碳醇合成丙烯的方法，所述催化剂的制备方法为取IOOg载体浸入含有可溶性金属溶液中，100-130° C烘干后，450-600° C下焙烧2_5小时，即得所述金属修饰催化剂。所引入金属包括Sc, Zr, Ni, Co, Cu, Fe中的一种或数种。上述金属修饰催化剂可以用于实现本发明的目的。
具体实施例方式下面的实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。实施例1取IOOg Al2O3，充分研磨后，放入IOOml含有23g硝酸钪的水溶液中浸溃I小时，120° C烘干后，500° C焙烧3h，制得催化剂A。实施例2取50g SiO2-Al2O3,充分研磨后，放入IOOmL含有5g硝酸钪和18g硝酸镍的水溶液 中浸溃2小时，120° C烘干后，550° C焙烧3h，制得催化剂B。实施例3取Si/Al为40的IOOg ZSM-5分子筛，充分研磨后，放入IOOml含有20g硝酸钪，24g硝酸铁，18g硝酸镍，9g硝酸钴的水溶液中浸溃3小时，130° C烘干后，510° C焙烧3h，制得催化剂C。实施例4取IOOg Al2O3，充分研磨后，放入IOOml含有30g硝酸钴，IOg硝酸锆的水溶液中浸溃I小时，100° C烘干后，600° C焙烧3h，制得催化剂D。实施例5取Si/Al为25的IOOg ZSM-5分子筛，充分研磨后，放入IOOml含有23g硝酸钪，24g硝酸铁，18g硝酸镍，9g硝酸钴的水溶液中浸溃3小时，130° C烘干后，500° C焙烧3h，制得催化剂E。实施例6取Si/Al为25的IOOg ZSM-5分子筛，充分研磨后，放入IOOml含有23g硝酸钪，24g硝酸铁，18g硝酸镍的水溶液中浸溃3小时，130° C烘干后，500° C焙烧3h，制得催化剂F。实施例7取Si/Al为25的IOOg ZSM-5分子筛，充分研磨后，放入IOOml含有23g硝酸钪，20g硝酸铁的水溶液中浸溃3小时，130° C烘干后，550° C焙烧3h，制得催化剂G。实施例8将催化剂筛分成40-60目，质量为20g，装填到不锈钢反应器(0 6cmX50cm)中，反应温度为400-600° C，压力为O. 1-0. 5MPa，反应前将催化剂在N2气氛中510° C活化处理lh，然后降到反应温度后开始进样，乙醇或乙醇-甲醇混合原料经过预热(130-150° C)进入反应器，反应空速为O. 5-3. OtT1，反应条件和结果见表I。表I各种催化剂的反应结果
权利要求
1.一种由低碳醇合成丙烯的方法，包括催化反应的步骤，其特征在于，所述催化剂是金属修饰的催化剂；所述的低碳醇是甲醇、乙醇或其混合物。
2.权要求I所述的方法，其特征在于，所述的催化剂为金属修饰的ZSM-5分子筛、Al2O3 或 SiO2-Al2O315
3.权要求I所述的方法，其特征在于，所述的金属选自以下金属中的一种或多种Sc、 Zr、N1、Co、Cu 和 Fe。
4.权要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述的金属修饰的催化剂中，金属与载体的重量比为3-20:100。
5.权要求I所述的方法，其特征在于，所述的催化反应的反应条件为固定床反应器，压力O. 1-0. 5MPa，温度400-600。C，原料重量空速O. 1-3. O小时―1。
全文摘要
本发明提供一种由低碳醇合成丙烯的方法，包括催化反应的步骤，其特征在于，所述催化剂是金属修饰的催化剂；所述的低碳醇是甲醇、乙醇或其混合物。该方法是以非化石资源为原料，在催化剂存在下生产丙烯的新方法，旨在降低丙烯生产对一次性消耗化石原料(烃类、石脑油)的依赖。
文档编号C07C1/20GK103012031SQ20121049544
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者洪仁作 申请人:洪仁作