[发明专利]烷基芳烃脱氢的方法

说明书

本发明涉及有机物脱氢技术领域，公开了一种烷基芳烃脱氢的方法，包括：(1)在活化条件下，将烷基芳烃脱氢催化剂与烷基芳烃接触进行活化；(2)在催化脱氢条件下，将活化后的烷基芳烃脱氢催化剂与烷基芳烃接触进行反应；活化条件包括：活化时间20‑110h，活化温度520‑580℃，质量空速0.05‑0.3h^‑1，水与烷基芳烃的重量比1.5‑2.5，压力‑50kPa至1.01MPa；催化脱氢条件包括：温度560‑620℃，质量空速1.3‑1.8h^‑1，水与烷基芳烃的重量比0.7‑1.2，压力‑60kPa至‑30kPa。该方法在较低温度下能够有效提高脱氢反应转化率、选择性，具有显著的节能效果。

技术领域

本发明涉及催化剂制备技术领域，具体涉及一种烷基芳烃脱氢的方法。

背景技术

工业上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。专利文献报道的催化剂主要有两类：一类是Fe-K-Cr系脱氢催化剂，如US4134858A、US4152300A、US4144197A、CN87100517A均已公开该类催化剂，虽然该类催化剂的活性和稳定性较好，但由于含有对环境污染较重的铬而已被淘汰。另一类是Fe-K-Ce-Mo系脱氢催化剂，如EP502510A1公开了在Fe-K-Ce-Mo-Ca体系中加入二氧化钛后，在保持较高转化率的情况下，选择性有所提高。CN101829576B公开了一种乙苯脱氢催化剂及其制备方法，在以Fe-K-Ce-Mo(或W或Mo-W)为主体的催化剂中添加CaO、BaO、CuO、ZnO₂、Co₂O₃等多种金属氧化物后，乙苯转化率达80.2％，苯乙烯选择性95.3％。但存在的主要问题是反应温度高，至少620℃，使得生产能耗居高不下。

目前，对于乙苯脱氢生产苯乙烯工艺，苯乙烯年产量大都在10万吨/年以上，但是现有工艺反应温度高，副产物多，能耗高。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，寻找一种在低温下能够具有较高催化活性、选择性的烷基芳烃脱氢催化剂，大幅度降低能耗，一直是研究人员努力的方向。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的烷基芳烃脱氢反应温度较高和质量空速较低，并且催化脱氢反应的转化率、选择性较差的问题，提供一种烷基芳烃脱氢的方法，该方法具有在较低反应温度和较高质量空速的条件下仍然能够获得较高的催化脱氢反应转化率、选择性的优势。

为了实现上述目的，本发明提供一种烷基芳烃脱氢的方法，该方法包括：

(1)在活化条件下，将烷基芳烃脱氢催化剂与烷基芳烃接触进行活化，得到活化后的烷基芳烃脱氢催化剂；

(2)在催化脱氢条件下，将活化后的烷基芳烃脱氢催化剂与烷基芳烃接触进行反应；

其中，所述活化的条件包括：活化时间为20-110h，活化温度为520-580℃，质量空速为0.05-0.3h^-1，水与烷基芳烃的重量比为1.5-2.5，活化压力为-50kPa至1.01MPa；

所述催化脱氢条件包括：反应温度为560-620℃，质量空速为1.3-1.8h^-1，水与烷基芳烃的重量比为0.7-1.2，反应压力为-60kPa至-30kPa。

采用本发明的方法进行烷基芳烃脱氢反应，在较低反应温度下仍具有较高的脱氢反应转化率、选择性，有效地降低了在工业装置上的使用温度，具有显著的节能效果，有助于苯乙烯装置降本增效。尤其是采用本发明优选的技术方案具有更优异的效果，例如，在560℃和600℃下的乙苯转化率分别达到了49.2％和70.1％，苯乙烯选择性分别达到了98.2％和96.5％。

具体实施方式