[发明专利]一种MTBE转化制备丙烯、乙烯用催化剂

说明书

本发明公开了一种MTBE转化制备丙烯、乙烯用催化剂，属于催化剂领域，包括以下重量份数的组分：ZSM分子筛：30‑80份，粘结剂：20‑70份，F元素：0.05‑5份，轻稀土元素：0.01‑3份；本催化剂使用时采用固定床反应工艺，将催化剂填充于固定床反应器内形成催化剂床层，以MTBE为原料，在反应温度为400～650℃，反应压力为0.01～5MPa，MTBE重量空速为1～10h^‑1的条件下，使MTBE通过催化剂床层进行MTBE转化制备丙烯、乙烯反应。该方案的催化剂MTBE转化率高、双烯收率高且稳定性高，可有效解决现有技术中MTBE化工利用路径单一、有效利用率低以及低碳烯烃市场短缺的问题。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体的涉及一种MTBE转化制备丙烯、乙烯用催化剂。

背景技术

甲基叔丁基醚，英文缩写为MTBE，是一种无色、透明、高辛烷值的液体，20世纪70年代，MTBE作为提高汽油辛烷值的汽油调和组分开始被人们注意，MTBE可以增加汽油的辛烷值，而且化学性质稳定，添加MTBE的汽油还能改善汽车的行车性能，降低尾气中一氧化碳含量，它可以替代四乙基铅作为抗暴剂，生产无铅汽油。MTBE也可重新裂解为异丁烯，作为橡胶及其它化工产品的原料。

越来越多的研究表明，MTBE对于环境和人类健康具有潜在威胁，它易于与水融合，可渗入土壤，破坏地下水源，主要经呼吸道吸收，也可以经皮肤和消化道吸收，其蒸汽可引起化学性肺炎，动物在高浓度的MTBE中可致癌，MTBE即使在很低浓度也会造成水质恶臭。美国环保局已将MTBE列为人类可能的致癌物质，全境禁用MTBE作为汽油添加剂，主要以燃料乙醇替代。继美国环保局将MTBE列为致癌物质之后，北美及欧洲一些国家纷纷出台系列政策，禁止或限制了MTBE在汽油中的应用。另外，MTBE行业经过十余年的快速发展，产能超过1900万吨，装置超过200套，生产工艺发展至5种。近些年新增的产能多集中在大型的炼油及规模化工企业，其MTBE装置在各企业生产链条中，起着承上启下的重要作用。对上，消化炼厂副产原料气；对下，提升高清洁汽油辛烷值，是提升产品附加值的重要手段。

丙烯、乙烯是石油化学工业的重要基础原料，目前，受聚烯烃及其衍生物需求快速增长的驱动，丙烯乙烯的需求仍将以较快的速度增长，如果将产能过剩的MTBE转化成低碳烯烃丙烯和乙烯，不但能解决MTBE的利用问题，也为低碳烯烃的生产找到一条新的路径，具有重要的现实意义。

现有技术中，MTBE主要是用作汽油添加剂，化工利用仅占MTBE用量的5％，并且主要是用于裂解制异丁烯。CN105712818A公开了一种MTBE和TBA混合料制备异丁烯的方法，所用的催化剂含有核壳结构组分，核为无定形硅铝，壳为由硅和锡改性的氧化铝，两者有机地配合，实现了MTBE裂解和TBA脱水两种反应同时进行生成异丁烯。CN100448527C公开了一种用于甲基叔丁基醚裂解制异丁烯的改性硅铝催化剂及其制备方法，该催化剂在优化条件下MTBE转化率可达99.9％以上，异丁烯及甲醇选择性可达99.9％以上，稳定性好。但关于MTBE转化制备丙烯、乙烯的催化剂及方法未见报道，因此，亟需设计一种MTBE转化率高、双烯(乙烯、丙烯)收率高且稳定性好的用于MTBE转化制备丙烯、乙烯的催化剂，该催化剂对于解决MTBE的利用问题具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种MTBE转化率高、双烯收率高且稳定性高的MTBE转化制备丙烯、乙烯用催化剂。

为解决上述问题，本发明提供了如下技术方案：一种MTBE转化制备丙烯、乙烯用催化剂，包括以下重量份数的组分：ZSM分子筛：30-80份，粘结剂：20-70份，F元素：0.05-5份，轻稀土元素：0.01-3份。

为了进一步提高本发明的催化剂的性能，作为优选方案，本发明的技术方案还包括，所述的MTBE转化制备丙烯、乙烯用催化剂，包括以下重量份数的组分：ZSM分子筛：40-75份，粘结剂：20-70份，F元素：0.1～3份，轻稀土元素：0.05～2份。