CN101279259A - 烷基芳烃脱氢催化剂的补钾方法 - Google Patents

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缪长喜
顾松园
陈铜
范勤
危春玲
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China Petrochemical Corp
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Abstract

本发明涉及一种烷基芳烃脱氢催化剂的补钾方法，主要解决现有技术中存在的乙苯脱氢催化剂钾组分流失后，稳定性下降，使用寿命缩短的问题。本发明通过采用原位补钾的方法，包括以下步骤：a)根据脱氢催化剂的反应数据判断所需补钾组分的量；b)将补加钾组分量的溶液随原料烷基芳烃一起进入反应器的技术方案，较好地解决了该问题。该方法具有提高催化剂稳定性，延长催化剂使用寿命且不需要停车处理的优点，可用于烷基芳烃脱氢制烷烯基芳烃的工业生产中。

Description

烷基芳烃脱氢催化剂的补钾方法
技术领域
本发明涉及一种烷基芳烃脱氢催化剂的补钾方法，特别是关于乙苯脱氢制苯乙烯催化剂的补钾方法。
背景技术
目前，世界上85％以上的苯乙烯采用乙苯催化脱氢法生产。生产过程中所用的催化剂为Fe2O3-K2O系复合型催化剂，其中Fe2O3为主要活性组分，K2O为最重要的活性促进剂，它的加入可以使Fe2O3的脱氢活性成数量级地增加。然而，在生产实践中，人们发现随着使用时间的推移，催化剂中K2O的含量逐渐降低，催化剂的性能逐步下降，催化剂的使用寿命受到限制。人们曾试图通过在催化剂组成中添加一些稳定性助剂来减少K2O的流失，如专利CN02137447.3报道了在Fe2O3-K2O体系中添加少量Li2O、WO3可以起到上述作用。
为促进催化剂的更换周期与装置两年甚至更长时间大修周期相合拍，以往人们在催化剂使用末期，也采取增加水比，提高水/油比的方法来设法维持催化剂的使用稳定性，如中国专利CN03150719介绍了停乙苯进料，通入氧气、水蒸汽混合气体对脱氢催化剂进行再生的方案，但该法只能在短时间内奏效，且装置的能耗会明显上升，经济上会不划算。寻求一种补充K2O的合适方案，使催化剂中的K2O含量保持相对稳定，从而使催化剂的稳定性和反应性能得以长时间保持，成为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是现有技术中存在的烷基芳烃脱氢催化剂由于活性组分钾流失后，稳定性下降，使用寿命缩短的问题，提供一种新的烷基芳烃脱氢催化剂的补钾方法。该方法具有提高催化剂稳定性，延长催化剂使用寿命的优点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种烷基芳烃脱氢催化剂的补钾方法，包括以下步骤：a)根据脱氢催化剂的反应数据判断所需补钾组分的量；b)将补加钾组分量的溶液随原料烷基芳烃一起进入反应器。
上述技术方案中，烷基芳烃优选方案选自乙苯、甲乙苯或二乙苯；钾组分优选方案选自钾的碱或钾的盐。钾盐优选方案选自K2CO3、K2C2O4或混合物。钾组分在总原料进料中的浓度优选范围为10～1000ppm。
上述技术方案中，将含钾组分的溶液随原料一起进入反应器，通过表面吸附后实现了与Fe2O3的再次结合，使反应过程中流失的钾在催化剂表面得到源源不断的补充，并使Fe2O3/K2O最佳比例、铁钾尖晶石KFe11O17结构得以修复，从而使催化剂的活性和稳定性能够恢复，催化剂的使用寿命可延长6～12个月，取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施方式
【实施例1】
在等温评价装置上用催速老化的方法，在反应温度640℃，水/乙苯重量比为1.6∶1，乙苯空速6.0小时-1的催速老化条件下，将乙苯与水蒸汽混合均匀后通入反应器。每隔100小时将反应产物经冷凝后取样进行色谱分析，得到乙苯转化率、苯乙烯选择性。结果见表1。
【实施例2】
催化剂在催速老化条件下反应1000小时，将KOH溶液随原料甲基乙苯进入反应器，控制KOH浓度在进料中总浓度为100ppm，其余条件同实施例1。
【实施例3】
催化剂在催速老化条件下反应1000小时，将KOH溶液随原料二乙苯蒸汽进入反应器，控制KOH浓度在进料中总浓度为10ppm，其余条件同实施例2。
【实施例4】
催化剂在催速老化条件下反应1000小时，将K2CO3溶液随原料乙苯进入反应器，控制K2CO3浓度在进料中总浓度为1000ppm，其余条件同实施例1。
【实施例5】
催化剂在催速老化条件下反应1000小时，将K2C2O4溶液随原料乙苯蒸汽进入反应器，控制K2C2O4浓度在进料中总浓度为1000ppm，其余条件同实施例1。
【实施例6】
催化剂在催速老化条件下反应1000小时，将K2CO3溶液随原料乙苯蒸汽进入反应器，控制K2CO3浓度在进料中总浓度为100ppm，其余条件同实施例1。
【比较例1】
为不进行补钾，持续开2000小时。其余同实施例1。
【比较例2】
采用停乙苯活化24小时后，再增加水/乙苯重量比至3.0的方法，其余同实施例1。
表1催化剂催速老化反应结果
Figure A20071003904300051
表2补钾技术实施前后催化剂性能对比
Figure A20071003904300052

Claims (5)

1. 一种烷基芳烃脱氢催化剂的补钾方法，包括以下步骤：
a)根据脱氢催化剂的反应数据判断所需补钾组分的量；
b)将补加钾组分量的溶液随原料烷基芳烃一起进入反应器。
2. 根据权利要求1所述烷基芳烃脱氢催化剂的补钾方法，其特征在于烷基芳烃选自乙苯、甲乙苯或二乙苯。
3. 根据权利要求1所述烷基芳烃脱氢催化剂的补钾方法，其特征在于钾组分选自钾的碱或钾的盐。
4. 根据权利要求3所述烷基芳烃脱氢催化剂的补钾方法，其特征在于钾盐选自K2CO3、K2C2O4或其混合物。
5. 根据权利要求1所述烷基芳烃脱氢催化剂的补钾方法，其特征在于钾组分在总原料进料中的浓度为10～1000ppm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103028421A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 中国石油化工股份有限公司 低水比乙苯脱氢催化剂
CN111793508A (zh) * 2019-04-09 2020-10-20 国家能源投资集团有限责任公司 降低费托合成反应的甲烷选择性的方法

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