[发明专利]烷烯基芳烃的制造方法

说明书

本发明涉及一种烷烯基芳烃的制造方法，主要解决以往技术中存在的低钾催化剂在低温条件下活性低、稳定性差的问题。本发明通过使烷基芳烃为原料，在超低钾催化剂的存在下进行脱氢反应而获得烷烯基芳烃的步骤；其中，所述反应温度为580～600℃，液体空速0.5～1.5小时supgt;－1/supgt;、水比(重量)1.0～2.0、压力为‑40KPa～常压；所述超低钾催化剂包括：铁、钾、铈以及0.5～5％的WOsubgt;3/subgt;；0.5～5％的CaO的技术方案较好地解决了该问题，可用于烷基芳烃脱氢制备烷烯基芳烃的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种超低钾含量的低温烷基芳烃脱氢催化剂及其制备方法。

背景技术

工业上烷烯基芳烃主要是由烷基芳烃催化脱氢制得，该方法的关键之一是选择一种活性高、选择性高、稳定性好的脱氢催化剂。专利报道的催化剂分两类：一类是Fe-K-Cr系列，如已公开的美国专利4152300、4144197、中国专利87100517烷基芳烃脱氢催化剂，虽然该类催化剂的活性和稳定性较好，但由于含有对环境不太友好的铬，已被淘汰。另一类是Fe-K-Ce-Mo系列，如已公开的中国专利201210021958.X一种高铈含量烷基芳烃脱氢催化剂及其制造方法、中国专利200880018406.5包含铟的脱氢催化剂及其制备和用途，此类催化剂不仅用Ce、Mo替代了Cr，而且催化剂的活性和稳定性较前者有较大幅度的提高，它存在的主要问题是K₂O含量高，一般都在10～20％。

烷基芳烃脱氢催化剂普遍采用的是以氧化铁为主要活性组分、氧化钾为主要助催化剂的铁系催化剂。但钾在高温水蒸汽冲刷下缓慢流失与迁移，是催化剂不可逆失活的主要原因之一，目前降低钾含量是乙苯脱氢催化剂开发的主流。

就工业上乙苯脱氢生产苯乙烯而言，其年产量大都在10万吨/年以上，国内已有多套 50万吨/年以上规模装置，高的反应温度导致副产物多，能耗高，一直是困扰苯乙烯生产厂家的难题。脱氢反应温度如能降低5℃乃至10℃，对工业装置而言，不要改动任何设备，不需增加投资，一年就能节省水蒸汽、电方面的大量开支，另外由于脱氢反应在低温下运行，对于延长催化剂寿命、降低设备材质耐高温要求，也有积极意义。因此，开发一种适于低温条件下运行、具有更高活性和更好稳定性的超低钾催化剂，大幅度降低能耗，一直是研究人员努力的方向。

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钾含量的烷基芳烃脱氢催化剂在低温条件下活性低、稳定性差的问题，提供一种新的烷烯基芳烃的制造方法。该催化剂钾含量超低，用于烷基芳烃脱氢制备烷烯基芳烃具有很好的低温活性和稳定性，可以在较低的反应温度下使用，从而有效降低能耗、延长装置运行周期、减少催化剂更新费用及由于频繁更换催化剂造成的产量损失。

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超低钾含量的低温烷基芳烃脱氢催化剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三是提供一种与解决技术问题之一相对应的超低钾含量的低温烷基芳烃脱氢制备烷烯基芳烃的的方法。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：

一种烷烯基芳烃的制造方法，包括使烷基芳烃为原料，在超低钾催化剂的存在下进行脱氢反应而获得烷烯基芳烃的步骤；其中，所述反应温度为580～600℃，液体空速0.5～ 1.5小时^－1、水比(重量)1.0～2.0、压力为-40KPa～常压；所述超低钾催化剂以重量百分比计，包括以下组份：(a)66～79％的Fe₂O₃；(b)2～6％的K₂O；(c)6～12％的CeO₂； (d)0.5～5％的WO₃；(e)0.5～5％的CaO；

所述超低钾催化剂平均孔径为37.8～45.4nm、比表面积为1.8～2.4m²/g。