一种卤代甲烷制异丁烯催化剂及其制备方法和应用与流程

文档序号:11791844阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种卤代甲烷制异丁烯催化剂,其特征在于:按催化剂的重量含量计,氧化锰含量为0.5%-20%,卤化锰含量为10%-50%,余量为载体,所述卤化锰包括氯化锰、溴化锰中的一种或几种,所述载体为氧化铝、氧化硅、ZSM-5分子筛中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于:氧化锰含量为1%-15%,卤化锰含量为15%-45%,余量为载体,所述卤化锰为溴化锰,所述载体为氧化铝。

3.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于:氧化锰含量为1%-10%,卤化锰含量为17%-38%,余量为载体。

4.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于:催化剂中含有助剂,助剂选自Ti、Zr、Ce、La中的一种或几种,助剂以元素计在催化剂中的重量含量为0.1%-10%。

5.根据权利要求1或4所述的催化剂,其特征在于:助剂为锆,助剂以元素计在催化剂中的重量含量为0.5%-5%。

6.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于:催化剂中450℃以下总酸量为0.5mmol/g-1.3mmol/g,250℃-350℃的酸含量占450℃以下总酸量的20%-90%。

7.根据权利要求6所述的催化剂,其特征在于:催化剂中450℃以下总酸量为0.6mmol/g-1.2mmol/g,250℃-350℃的酸含量占450℃以下总酸量的30%-80%。

8.根据权利要求7所述的催化剂,其特征在于:催化剂中450℃以下总酸量为0.7mmol-1.1mmol/g ,250℃-350℃的酸含量占450℃以下总酸量的40%-80%。

9.权利要求1-8之一所述催化剂的制备方法,其特征在于:包括如下过程:将氧化锰和/或助剂氧化物引入至载体,对引入氧化锰后的载体进行卤化处理。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:所述氧化锰和/或助剂氧化物引入至载体的方法采用浸渍方式引入,或者在成型时通过混捏的方式引入,或者在载体材料制备过程中引入。

11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于:采用浸渍方式引入,具体方法如下:采用锰盐、助剂金属盐溶液浸渍成型后的载体,经干燥、焙烧后进行卤化处理或者先采用锰盐溶液浸渍成型后的载体经干燥、焙烧后进行卤化处理,最后再浸渍助剂金属盐溶液,干燥、焙烧后制得卤代甲烷制异丁烯催化剂。

12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于:锰盐为硝酸盐、盐酸盐、醋酸盐中的一种或几种。

13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于:载体形状为条形、片形、柱形或球形。

14.根据权利要求11所述的方法,其特征在于:干燥温度为50℃-200℃,;干燥时间为1h-24h;焙烧温度为200℃-800℃;焙烧时间为1h-24h。

15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于:干燥温度为60℃-150℃,;干燥时间为4h-8h;焙烧温度为400℃-600℃;焙烧时间为4h-8h。

16.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:卤化处理采用气相含卤素化合物对负载氧化锰的样品进行处理。

17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于:含卤素化合物为一卤代甲烷、二卤代甲烷、三卤代甲烷中的一种或几种。

18.根据权利要求16所述的方法,其特征在于:采用气相含卤素化合物与惰性气体的混合气体进行卤化处理,卤代甲烷体积浓度不小于20%。

19.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:卤化过程如下:将负载氧化锰的样品置于连续流动固定床反应器中,惰性气氛下升温至150℃-400℃,通入气相含卤素化合物气体,气体空速为50h-1-1000 h-1;处理时在常压或者在压力为0.1MPa-0.5MPa条件下进行,处理时间为0.5h-8h。

20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于:惰性气氛下升温至180℃-350℃,气体空速为100h-1-500h-1;体系压力为0.1MPa-0.3MPa(绝压),处理时间为1h-4h。

21.权利要求1至8之一所述催化剂在制异丁烯中的应用,其特征在于:以卤代甲烷为原料,反应温度为150℃-350℃;反应压力为0.1MPa-5MPa;空速为50h-1-1000h-1,进料前需要对催化剂进行活化处理,活化至催化剂中的卤素含量为还原前催化剂中卤素总含量的20%-90%。

22.根据权利要求21所述的应用,其特征在于:反应温度为180℃-300℃;反应压力为0.1MPa-3MPa;空速为200h-1-500h-1,还原至催化剂中的卤素含量为还原前催化剂中卤素总含量的30%-80%。

23.根据权利要求21所述的应用,其特征在于:活化处理过程如下:惰性气氛下将催化剂升温至300℃-600℃;然后通入空速为200h-1-2000h-1的氢气或氢气与惰性气体的混合气体,在0.1MPa-0.5MPa处理2h-16h,降至反应温度通入卤代甲烷进行反应,混合气中氢气体积百分含量为10%-95%。

24.根据权利要求23所述的应用,其特征在于:升温至350℃-550℃;然后通入空速为500h-1-1000h-1的氢气或氢气与惰性气体的混合气体,在0.1MPa-0.3Mpa处理4h-8h,所述混合气中氢气体积百分含量为30%-90%。

25.根据权利要求21所述的应用,其特征在于:原料为卤代甲烷与惰性气体的混合气体,混合气体中卤代甲烷的体积浓度为10%-90%。

26.根据权利要求25所述的应用,其特征在于:惰性气体为氮气、氩气、氦气中的一种或几种。

27.根据权利要求21所述的应用,其特征在于:卤代甲烷原料为一卤代甲烷、二卤代甲烷、三卤代甲烷。

28.根据权利要求21所述的应用,其特征在于:卤代甲烷原料为一溴甲烷、二溴甲烷、三溴甲烷中的一种或几种。

29.根据权利要求22所述的应用,其特征在于:卤代甲烷制异丁烯反应在固定床、流化床、固定流化床、移动床,浆态床或沸腾床反应器中进行。

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