专利名称：催化裂化丁烷的方法
技术领域：
本发明涉及一种以分子筛催化剂催化裂化丁烷的方法。
背景技术：
随着世界范围内石油和天然气的增产，轻烃回收技术的成熟和推广，以及我国石油天然气工业的发展，低碳烷烃的来源越来越广，产量越来越高，对其转化和综合利用的研究，也越来越深入。丁烷是一种不可忽视的低碳烷烃资源。油田气、天然气及其催化裂化产物中含有大量的丁烷，它既是优质的燃料，又是制备一些化学品和聚合物的重要原料。丙烯和乙烯等低碳烯烃是重要的基础化工原料，近年来对其需求逐步增长。如果能将丁烷转变为更有经济价值的丙烯和乙烯等低碳烯烃，将大大缓解众多工业过程对乙烯和丙烯等低碳烯烃的需求。乙烯和丙烯通常是通过石蜡的蒸汽裂解或高温分解、石油的精制裂化以及烷烃的脱氢、裂解等过程来制备的。但蒸汽裂解是一个消耗能量的过程，要求很高的反应温度(超过800℃)，所以使用各种催化剂来实现较温和条件下催化裂化烷烃而生成乙烯和丙烯等低碳烯烃已经成为目前研究的热点。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术，提供一种分子筛催化剂催化裂化丁烷的方法。
一种催化裂化丁烷的方法，其特征在于该方法以正丁烷与异丁烷为反应物，氮气为载气，采用ZSM-23分子筛为催化剂，500-650℃反应10-600分钟进行催化裂化反应，生成低碳烯烃。
本发明中所提供的催化裂化丁烷的方法，ZSM-23分子筛催化剂中，硅与铝的摩尔比为30～300∶1。
本发明具有如下优点(1)丁烷的转化率最高可达到87.4％；(2)乙烯、丙烯、丁烯的总选择性可达到45％以上；(3)反应一步完成，过程简单；(5)与传统石蜡的蒸汽裂解或高温分解、石油的精制裂化以及烷烃的脱氢、裂解等过程相比，消耗较低能量；(6)催化剂可重复利用；(7)整个反应体系是在气固相条件下进行的，反应物只有正丁烷与异丁烷，无其它助剂。因而是一种经济且实用的制备方法。
具体实施例方式
实施例1-3不同硅铝比催化剂催化裂化丁烷的比较。实验条件为标准的固定床反应器，管状石英反应器(长60厘米，直径7毫米)，4ml n-C4H10与i-C4H10混合物，催化剂ZSM-23n(n代表Si与Al的摩尔比)，300mg，11mlN2，空速3000ml·h-1·g-1，600℃。
实施例4-7相同催化剂上温度对反应结果的影响实验条件为标准的固定床反应器，管状石英反应器(长60厘米，直径7毫米)，4ml n-C4H10与i-C4H10混合物，催化剂ZSM-2330，300mg，11mlN2，空速3000ml·h-1·g-1，500-650℃。
实施例8-18体系空速对反应的影响实验条件为标准的固定床反应器，管状石英反应器(长60厘米，直径7毫米)，4ml n-C4H10与i-C4H10混合物，催化剂ZSM-2330，300mg，600℃。
实施例12-16反应时间对反应的影响实验条件为标准的固定床反应器，管状石英反应器(长60厘米，直径7毫米)，4ml n-C4H10与i-C4H10混合物，催化剂ZSM-2330，300mg，空速3000ml·h-1·g-1，600℃。
权利要求
1.一种催化裂化丁烷的方法，其特征在于该方法以正丁烷与异丁烷为反应物，氮气为载气，采用ZSM-23分子筛为催化剂，500-650℃反应10-600分钟进行催化裂化反应，生成低碳烯烃。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于ZSM-23分子筛催化剂中，硅与铝的摩尔比为30～300∶1。
全文摘要
本发明提供了一种催化裂化丁烷的方法。该方法以正丁烷与异丁烷为反应物，氮气为载气，采用ZSM－23分子筛为催化剂，500－650℃反应10－600分钟进行催化裂化反应。这种方法所得到的丁烷的转化率最高可达到87.4％，乙烯、丙烯、丁烯的总选择性可达到45％以上。该方法分子筛催化剂可以回收利用，能量消耗较低，是一种经济且实用的制备方法。
文档编号C07C4/02GK1781886SQ20041009769
公开日2006年6月7日 申请日期2004年12月2日 优先权日2004年12月2日
发明者索继栓, 季东, 王滨, 高强, 闫亮, 王晓来 申请人:中国科学院兰州化学物理研究所