一种磷改性卤代甲烷制异丁烯催化剂及其制备方法与流程

文档序号:11791845阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种磷改性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,氧化锌含量为0.5%-20%,卤化锌含量为10%-50%,磷含量为0.1%-20%,载体含量为40%-90%,所述卤化锌包括氟化锌、氯化锌、溴化锌、碘化锌中的一种或几种,所述载体为氧化铝。

2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于:氧化锌含量为1%-15%,卤化锌含量为15%-45%,磷含量为0.1%-15%,载体含量为50%-85%,所述卤化锌为溴化锌。

3.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于:氧化锌含量为1%-9%,卤化锌含量为18%-39%,磷含量为0.5%-10%,载体含量为55%-80%。

4.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%。

5.根据权利要求4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%。

6.根据权利要求5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%。

7.权利要求1-6之一所述催化剂的制备方法,其特征在于:包括如下过程:(1)采用浸渍法先将磷元素前驱体负载于氧化铝载体上,经干燥、焙烧后制得磷改性氧化铝;然后继续负载锌元素前驱体,经干燥、焙烧后可制得催化剂前体;(2)对步骤(1)所得催化剂前体进行卤化处理可制得卤代甲烷制异丁烯催化剂。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述锌元素前驱体为硝酸锌、氯化锌、醋酸锌中的一种或几种。

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述磷元素的前驱体为磷酸。

10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:步骤(1)中氧化铝载体形状为条形、片形、柱形或球形。

11.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述干燥温度为50℃-200℃;干燥时间为1h-24h。

12.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述焙烧温度为200℃-800℃;焙烧时间为1h-24h。

13.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:步骤(2)中所述卤化处理采用气相含卤素化合物对步骤(1)所得样品进行处理。

14.根据权利要求13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。

15.根据权利要求13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%。

16.根据权利要求13所述的方法,其特征在于:卤化过程如下:将步骤(1)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。

17.根据权利要求16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,处理时间为1h-4h。

18.权利要求1至6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还原处理,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20%-90%。

19.根据权利要求18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%。

20.根据权利要求18所述的应用,其特征在于:还原处理过程如下: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%。

21.根据权利要求20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%。

22.根据权利要求18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%。

23.根据权利要求22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。

24.根据权利要求18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、三卤代甲烷中的一种或几种。

25.根据权利要求18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。

26.根据权利要求18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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