专利名称：乙苯脱氢的氧化物催化剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种乙苯脱氢的氧化物催化剂。
背景技术：
苯乙烯是重要的有机化工原料，广泛用于生产塑料、树脂和合成橡胶。它是仅次于PE、PVC、EO的第四大乙烯衍生产品，苯乙烯系列树脂的产量在合成树脂中仅次于PE、PVC而名列第三。目前，世界苯乙烯年生产能力达2200万吨，国内生产能力也在90万吨/年左右。
目前，世界上90％以上的苯乙烯采用乙苯催化脱氢法生产。生产过程中采用水蒸汽作为脱氢介质，如美国专利USP6177602，5689023和中国专利CN01802428.9，CN98116743.8报道水蒸汽的作用是(1)使反应原料加热到所需的温度；(2)补充热量以免由于反应吸热而降温；(3)降低乙苯分压，增加平衡转化率；(4)与催化剂上析出的焦炭发生水煤气反应，以保持催化剂活性。然而，现行工艺中大量水蒸汽的使用，占据了苯乙烯生产成本中较大的一块，每生产一吨苯乙烯所需能耗约为6.3×109千焦耳，即使考虑潜热回收也需要5.4×109千焦耳之多。最近，韩国化工研究院Park Sang Yon等人在日本专利JP11165069 A2及美国专利USP6037511，USP6034032中报道了在500～700℃的温度范围内，在(Fe(II))x(Fe(III))yOz/S和5％Fe3O4/ZSM-5催化剂上，用CO2作稀释剂进行乙苯温和氧化脱氢制苯乙烯，可获得48％的苯乙烯，但他并未能开发高性能的催化剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中采用水蒸汽稀释剂能耗较大或采用CO2作稀释剂时催化剂低温性能差的问题，提供一种新的乙苯脱氢的氧化物催化剂。该催化剂用于乙苯脱氢反应，采用CO2作稀释剂时，具有反应能耗低，催化剂低温催化活性高，产物苯乙烯选择性高的优点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下一种乙苯脱氢的氧化物催化剂，以重量百分比计包括如下组分a)10～40％的Cr2O3；
b)60～90％的Al2O3。
上述技术方案中以重量百分比计Cr2O3的用量优选范围为10～30％，更优选范围为15～25％。
本发明催化剂的制备方法如下首先将所需量的铬的盐溶液，用等体积浸渍法浸渍于氧化铝上，捏合成型，于80～150℃条件下干燥1～10小时，然后于450～650℃条件下焙烧0.5～12小时得所需的催化剂。
本发明催化剂中使用的原料如下Cr的原料选自硝酸铬；Al的原料选自氧化铝。
本发明的催化剂由于采用Cr2O3和Al2O3组成催化体系，用于乙苯催化脱氢反应，在以CO2作稀释剂的条件下，本发明人意外的发现，该催化剂在500℃反应温度、常压条件下，乙苯转化率可达到59.3％，苯乙烯的选择性可达到99％，同时由于采用CO2作稀释剂和在500℃温度下反应，可节约大量能耗，取得了较好的技术效果。
本发明所得催化剂的评价条件为温度控制在500℃，反应压力为常压，二氧化碳与乙苯的摩尔比维持在20∶1，乙苯的流速为0.42毫摩尔/小时。反应产物直接由在线气相色谱分析。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。
具体实施例方式
实施例1将0.1克重量组成20％Cr2O3/80％Al2O3催化剂装入一个直径为5毫米的不锈钢反应器中，程序升温至500℃，升温速率20℃/分钟，催化剂在N2气氛下预处理2小时，乙苯经饱和蒸气发生器气化，然后与CO2混合形成原料气进入催化剂床层反应。反应在500℃进行，压力为常压，CO2与乙苯的摩尔比为20∶1，乙苯流量为0.42毫摩尔/小时，其重量组成及考察性能见表1、表2。
实施例2～4按实施例1的各个操作步骤及条件制备和考评催化剂，只是改变Cr2O3和Al2O3组份含量，催化剂的重量百分组成，二氧化碳气氛下的脱氢性能和催化剂的稳定性分别见表1、表2。
表1 催化剂的重量百分组成
表2 催化剂在二氧化碳气氛下的脱氢性能
权利要求
1.一种乙苯脱氢的氧化物催化剂，以重量百分比计包括如下组分a)10～40％的Cr2O3；b)60～90％的Al2O3。
2.根据权利要求1所述乙苯脱氢的氧化物催化剂，其特征在于以重量百分比计Cr2O3的用量为10～30％。
3.根据权利要求2所述乙苯脱氢的氧化物催化剂，其特征在于以重量百分比计Cr2O3的用量为15～25％。
全文摘要
本发明涉及一种乙苯脱氢的氧化物催化剂，主要解决以往技术中存在采用水蒸汽稀释剂能耗较大或采用CO
文档编号C07C15/00GK1915490SQ200510028778
公开日2007年2月21日 申请日期2005年8月15日 优先权日2005年8月15日
发明者叶兴南, 华伟明, 乐英红, 高滋, 缪长喜, 张惠明 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院