[发明专利]用于1-丁烯自歧化反应的钼负载型催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于1‑丁烯自歧化反应的钼负载型催化剂及其制备方法，该催化剂由活性金属钼组分、载体以及分散剂聚乙烯吡咯烷酮三部分组成。通过分散剂的引入提高钼物种在载体上的分散度，有效抑制双键异构及其他歧化副反应的发生，显著提高了目标反应的选择性。本发明制备的钼基催化剂具有目标反应选择性高及反应稳定性优越的特点，可用于丁烯歧化制己烯的工业生产。

技术领域

本发明属于多相催化领域，具体涉及一种用于1-丁烯自歧化反应的钼负载型催化剂及其制备方法。

背景技术

1-己烯是合成线性低密度聚乙烯的重要添加剂，具有优良的拉伸强度、抗撕裂强度，附加值很高。目前工业上己烯的常规制备方法是利用烷基化的金属催化剂，通过乙烯聚合反应生成1-己烯。丁烯是石脑油蒸汽裂解的副产品，一般作为液化石油气消耗。因此，通过丁烯的自歧化反应和烯烃异构反应，可以将相对过剩的，附加值较低的丁烯转化为高附加值的己烯和乙烯。

在1-丁烯自歧化反应中，由于催化剂的作用，很容易发生1-丁烯双键异构反应生成2-丁烯的副反应，并且2-丁烯会进一步与1-丁烯交叉歧化生产附加值较低的戊烯和一定量的丙烯，这就导致了目标产物选择性的降低，因此，该技术的关键在于抑制1-丁烯在催化剂表面的双键异构化。

US6683019报道了1-丁烯自歧化技术。该技术采用W/SiO₂作为催化剂,其中载体SiO₂的纯度非常关键，通过减少载体上Al、Fe、Ca等易形成酸性位或碱性位元素的含量，减少异构化反应的发生，提高目标产物己烯和乙烯的收率。

专利CN201210412571.7报道了一种丁烯歧化制己烯的方法，发明以1-丁烯为原料，在固定床反应器中反应温度为300～450℃，反应压力以绝压计为0～2.0MPa，重量空速为4～20h^-1条件下，原料和催化剂接触反应生成含己烯的流出物，其中所用催化剂以重量份数计，包括以下组分：a)5～50份的氧化钨；b)50～95份氧化镁。该发明较好地解决了催化剂活性低的问题，可用于丁烯歧化制己烯的工业生产。

专利CN201210412530.8报道了一种包含原料精制和产物分离在内制己烯的工艺路线。该发明采用丁烯为原料，分别经脱轻塔、脱重塔后得到含1-丁烯和2-丁烯的丁烯物流，再经异构化反应器得到富含1-丁烯的物流，丁烯物流经歧化反应器、分离装置得到产物己烯。

上述专利所报道的丁烯歧化制己烯方法中，存在着目标产物选择性较低、反应稳定性较差等问题。本发明重点保护一种1-丁烯自歧化制备己烯和乙烯催化剂的制备，通过引入分散剂聚乙烯吡咯烷酮，实现活性金属的高度分散，进而抑制双键异构及其他歧化副反应的进行，有效促进目的产物选择性。

发明内容

本发明的目的在于开发一种高效丁烯歧化制乙烯与己烯的钼基催化剂。

本发明一种用于1-丁烯自歧化反应的钼负载型催化剂，该催化剂由活性金属组分、载体以及分散剂聚乙烯吡咯烷酮三部分组成；其中，担载的活性金属组分为钼的氧化物，载体的主要成分为氧化铝；金属钼元素的负载量为载体重量的1～20％；用于分散作用的聚乙烯吡咯烷酮的使用量为载体重量的0.1％～20％。

本发明一种用于1-丁烯自歧化反应的钼负载型催化剂，优选金属钼元素的负载量为载体重量的为2～10％。

本发明一种用于1-丁烯自歧化反应的钼负载型催化剂，优选用于分散作用的聚乙烯吡咯烷酮的使用量为载体重量的1％～10％。

本发明一种用于1-丁烯自歧化反应的钼负载型催化剂，用于分散作用的聚乙烯吡咯烷酮的分子量在3000～100000g/mol之间。

本发明一种用于1-丁烯自歧化制备己烯/乙烯的钼负载型催化剂，所用载体以重量百分比计含有以下组分：80～99.9％的氧化铝以及0.1％～20％的氧化硅，载体的比表面积在100～500m²/g。