[发明专利]生产烷烯基芳烃的催化剂

说明书

本发明涉及生产烷烯基芳烃的低稀土催化剂及其制备方法，主要解决以往技术中低铈含量催化剂稳定性差的问题。本发明通过采用用于烷基芳烃脱氢的低稀土催化剂，以重量百分比计包括以下组份：66～79％的Fe₂O₃；6～14％的K₂O；3.5～8.0％的CeO₂；0.6～4.5％的MoO₃；0.1～6.0％的MnO₂；0.6～6.0％的碱土金属，其中碱土金属选自MgO、CaO或BaO的至少一种或几种；催化剂制备过程中焙烧气氛及其流量可以调控的技术方案，较好地解决了该问题，可用于烷基芳烃脱氢生产烷烯基芳烃的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种生产烷烯基芳烃的低稀土催化剂及其制备方法。

背景技术

烷烯基芳烃的工业生产方法主要通过烷基芳烃脱氢而得，例如苯乙烯的工业生产方法主要是乙苯催化脱氢法，其生产能力约占苯乙烯总生产能力的90％。该方法的关键之一是脱氢用的催化剂。脱氢催化剂大都为Fe-K-Ce-Mo系催化剂，在此类催化剂体系中Ce是不可缺少的助剂，对催化活性起着重要的作用，因此其使用量不断提高以增加催化剂的活性和稳定性。如中国专利96116541.3(用于生产苯乙烯的脱氢工艺)发明了一种用于生产苯乙烯的脱氢工艺，该脱氢工艺所使用的催化剂具有高的活性与产物收率，又有较强的自再生能力，但其稀土元素的使用含量为2～15％。2010年，受我国限制稀土出口政策的影响，全球稀土价格出现暴涨，导致一段时间稀土的原料成本占乙苯脱氢催化剂原料成本的一半左右。因此在保持催化剂性能的前提下，有效降低催化剂的总稀土含量，催化剂的成本将有很大程度的降低，从而可以达到降低苯乙烯生产成本、节能降耗、更高效生产苯乙烯的目的。当然，稀土的价格受到政策、经济及市场等方方面面的影响，价格已经出现了波动乃至回落。但是，从长期来看，由于稀土在电子、石油化工、环境保护、航天等多个领域都有着广泛的应用，尤其是在高新技术和国防工业中的不可替代性，从保护稀土资源的角度，有效降低催化剂中的总稀土含量，有着非常重要的意义。

因此，如何有效降低烷基芳烃脱氢催化剂中稀土的含量，同时又确保催化剂的性能不受影响，一直是研究人员感兴趣的课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是以往技术中存在的低铈含量催化剂稳定性差的问题，提供一种新的用于生产烷烯基芳烃的低稀土催化剂。该催化剂用于生产烷烯基芳烃时具有稳定性好的特点。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的用于生产烷烯基芳烃的催化剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三是提供一种生产烷烯基芳烃的方法，采用与解决技术问题之一相对应的生产烷烯基芳烃的催化剂。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：烷基芳烃脱氢的低稀土催化剂，以重量百分比计包括以下组份：

(a)66～79％的Fe₂O₃；

(b)6～14％的K₂O；

(c)3.5～8.0％的CeO₂；

(d)0.6～4.5％的MoO₃；

(e)0.1～6.0％的MnO₂；

(f)0.6～6.0％的碱土金属；

其中，所述碱土金属选自MgO、CaO或BaO中的至少一种或几种。

上述技术方案中，在促进催化剂的稳定性方面，所述助剂中Mn与碱土金属组分之间具有相互促进作用，例如但不限于Mn和Mg之间的促进作用。