[发明专利]高选择性高稳定性的乙苯脱氢催化剂及其制备方法和应用以及乙苯脱氢方法

说明书

本发明涉及催化剂制备技术领域，公开了一种高选择性高稳定性的乙苯脱氢催化剂及其制备方法和应用以及乙苯脱氢方法，该乙苯脱氢催化剂以该乙苯脱氢催化剂的总量为基准，所述乙苯脱氢催化剂含有69‑81重量％的Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;，3.5‑6.9重量％的Ksubgt;2/subgt;O，6.5‑10.5重量％的CeOsubgt;2/subgt;，0.5‑5重量％的WOsubgt;3/subgt;，以及1‑10重量％的BaO和/或除Ksubgt;2/subgt;O之外的ⅠA族金属氧化物；其中，所述乙苯脱氢催化剂的弱碱量为0.425‑0.455mmol/g。该催化剂即便在较低的水比条件下，依然具有较高的乙苯转化率和苯乙烯选择性，还克服了现有的含钾催化剂的催化稳定性差的问题，该催化剂的具有较高的催化稳定性。

技术领域

本发明涉及催化剂制备技术领域，具体涉及一种高选择性高稳定性的乙苯脱氢催化剂及其制备方法和应用以及应用该催化剂进行乙苯脱氢的方法。

背景技术

乙苯催化脱氢法一直是国内外生产苯乙烯的主导技术路线，其生产能力约占苯乙烯总生产能力的85％，目前研究的重点是提高乙苯原料利用率和苯乙烯选择性，降低物耗、能耗，以增加经济效益。

目前，工业上绝大部分的苯乙烯由乙苯催化脱氢制得，该催化剂的基本组成包括主催化剂、助催化剂、制孔剂和粘结剂等。虽然该类催化剂的活性和稳定性较好，但由于催化剂含Cr的氧化物，对环境造成一定的污染，已被逐渐淘汰。之后演变为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，钾元素含量均一般在12重量％以上，但钾元素在高温水蒸汽冲刷下会缓慢流失与迁移，这是催化剂不可逆性失活的主要原因之一。

CN103769142A公开了一种乙苯脱氢制苯乙烯的催化剂，以重量百分比计包括如下组分：a)50-90％Fe₂O₃；b)8-12％K₂O；c)4-10％Ce₂O₃；d)0.1-5％MoO₃；e)0.1-12％MgO；f)0.1-12％CaO；g)0.01-12％选自过渡金属中的至少一种的氧化物；其中制备催化剂时，先将所需量的Fe₂O₃和K₂O混合、焙烧形成KFe₁₁O₁₇物相。虽然解决了以往高钾含量脱氢催化剂易吸水而导致催化剂稳定性下降的问题，但是，在高水比为2.0的情况下，苯乙烯的单收率不高，均不高于74.6％，苯乙烯的选择性也较低，均不高于95.3％。

世界上乙苯脱氢生成苯乙烯的工业装置规模绝大部分在10万吨/年以上，水比(原料乙苯和水蒸汽之重量比)高，基本在1.0(wt)以上，物耗、能耗高，乙苯转化率、苯乙烯选择性不佳，催化剂的稳定性低，一直是困扰苯乙烯生产厂家的难题。因此，研制在一种超低水比下苯乙烯选择性高、催化稳定性好的脱氢催化剂，大幅度降低物耗和能耗，一直是本领域的研究热点和方向。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有乙苯脱氢生成苯乙烯所存在的水比(原料乙苯和水蒸汽之比)高，基本在1.0(wt)以上，物耗、能耗高，乙苯转化率、苯乙烯选择性不佳，催化剂的稳定性低的问题，而提供一种高选择性高稳定性的乙苯脱氢催化剂及其制备方法和应用以及乙苯脱氢方法，该乙苯脱氢催化剂即便在较低的水比条件下(低于1)，依然具有较高的乙苯转化率和苯乙烯选择性，且该乙苯脱氢催化剂还克服了现有的含钾催化剂的催化稳定性差的问题，该催化剂具有较高的催化稳定性。