CN102744102A - 金属改性sapo-34分子筛催化剂及制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及乙醇脱水制乙烯技术领域,是一种金属改性SAPO-34分子筛催化剂及制备方法和使用方法;该金属改性SAPO-34分子筛催化剂按下述步骤得到:将金属硝酸盐加入到去离子水中配制成质量百分含量1.67wt.%~7.93wt.%的浸渍液,然后加入10克SAPO-34分子筛载体,搅拌均匀成混合液。本发明通过金属盐对SAPO-34分子筛进行浸渍改性后制成金属改性SAPO-34分子筛催化剂,使用金属改性SAPO-34分子筛催化剂催化乙醇脱水生产乙烯,具有乙醇转化率高、乙烯选择性好、原料乙醇在反应中浓度高、乙醇的空速高和反应温度低的特点,从而提高了乙烯产率。
Description
技术领域
本发明涉及乙醇脱水制乙烯技术领域,是一种金属改性SAPO-34分子筛催化剂及制备方法和使用方法。
背景技术
乙烯是石油和化工行业的龙头,是合成纤维、合成橡胶、合成塑料的基本化工原料,也广泛用于制造氯乙烯、苯乙烯、环氧乙烷、醋酸、乙醛等。乙烯需求与经济发展密切相关,乙烯工业的发展反映了一个国家的经济实力。传统的乙烯生产技术是通过石脑油裂解得到的,然而,随着我国对乙烯的需求量不断增长及世界石油资源的枯竭,使用高效催化剂催化生物乙醇脱水制备乙烯得到了广泛的研究。
乙醇脱水制乙烯催化剂的工业应用始于20世纪30年代英国帝国化学工业(ICI)公司研制的磷酸系列催化剂,由于该催化剂对设备腐蚀严重,且表面易积炭,寿命短,后来逐渐被催化活性高、选择性好的γ-Al2O3催化剂所取代。然而,γ-Al2O3催化乙醇脱水也有它自身无法突破的局限:反应能耗高、空速低,设备利用率低。20世纪80年代以来,沸石分子筛在催化乙醇脱水制乙烯上以其独有的不腐蚀设备、反应温度低、转化率高、水热稳定性好等特点受到重多研究者的广泛关注和研究。
沸石分子筛催化乙醇脱水制乙烯中研究最多的是ZSM-5分子筛。这类分子筛催化剂催化乙醇脱水时最大的缺点是易积炭失活、寿命不长,而SAPO-34分子筛与之相比,则具有孔径较小(约0.43nm,与乙醇分子当量直径相同),孔隙率高,可利用比表面大,水热稳定性较好等优点,这使得SAPO-34分子筛在乙醇脱水制乙烯反应中呈现出较好的催化活性和选择性。
然而,单纯的SAPO-34分子筛用做乙醇脱水制乙烯催化剂时催化效率相对较低,如文献《J IND ENG CHEM》2010年第16卷,在717至722页介绍了SAPO-34分子筛催化乙醇脱水制乙烯时,在反应温度为340℃,空速为2小时-1,乙醇转化率为28%,乙烯选择性只有46%,因此,通常需要对SAPO-34分子筛进行适当改性。目前,对SAPO-34分子筛改性主要是将各种金属元素引入SAPO-34分子筛骨架上,改变分子筛酸性和孔口大小,有利于提高乙烯选择性。目前,仅见专利CN101579638A公开了使用直接合成法合成金属锰改性SAPO-34分子筛催化剂,此催化剂在催化乙醇脱水制乙烯时,乙醇转化率为99%,乙烯选择性达到98.1%,然而,反应中使用的原料乙醇浓度低,仅为12%,空速也仅为2.0小时-1。
发明内容
本发明提供了一种金属改性SAPO-34分子筛催化剂及制备方法和使用方法,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有分子筛催化剂催化乙醇脱水制乙烯时原料乙醇浓度低和空速低的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的:一种金属改性SAPO-34分子筛催化剂按下述步骤得到:第一步,将金属硝酸盐加入到去离子水中配制成质量百分含量1.29wt.%至18.74wt.%的浸渍液,然后加入10克SAPO-34分子筛载体,搅拌均匀成混合液;第二步,将混合液置入旋转蒸发瓶中,转速60rpm,在旋转蒸发装置中对混合液进行旋转浸渍,混合液的温度控制在20℃至80℃,旋转浸渍8小时至24小时,浸渍完毕后,通过减压蒸馏蒸出混合液中的水分,水浴温度控制在90℃,减压蒸馏蒸的压力在-0.08至-0.09Mpa,得到金属改性SAPO-34分子筛原粉;第三步,将金属改性SAPO-34分子筛原粉在温度为100℃至150℃下干燥2小时至8小时,然后在温度为500℃至800℃下焙烧4小时至10小时,最后经压片、破碎、过40至60目筛,即得到金属改性SAPO-34分子筛催化剂。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进:
上述金属硝酸盐的负载量为0.0959mmol/克SAPO-34分子筛催化剂至2.374mmol/克SAPO-34分子筛催化剂。
上述金属硝酸盐为硝酸铁或硝酸镁或硝酸镍或硝酸钴或硝酸铬。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的:一种金属改性SAPO-34分子筛催化剂的制备方法,按下述步骤进行:第一步,将金属硝酸盐加入到去离子水中配制成质量百分含量1.29wt.%至18.74wt.%的浸渍液,然后加入10克SAPO-34分子筛载体,搅拌均匀成混合液;第二步,将混合液置入旋转蒸发瓶中,转速60rpm,在旋转蒸发装置中对混合液进行旋转浸渍,混合液的温度控制在20℃至80℃,旋转浸渍8小时至24小时,浸渍完毕后,通过减压蒸馏蒸出混合液中的水分 ,水浴温度控制在90℃,减压蒸馏蒸的压力在-0.08~-0.09Mpa,得到金属改性SAPO-34分子筛原粉;第三步,将金属改性SAPO-34分子筛原粉在温度为100℃至150℃下干燥2小时至8小时,然后在温度为500℃至800℃下焙烧4小时至10小时,最后经压片、破碎、过40至60目筛,即得到金属改性SAPO-34分子筛催化剂。
下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进:
上述金属硝酸盐的负载量为0.0959mmol/克至2.374mmol/克SAPO-34分子筛催化剂。
上述金属硝酸盐为硝酸铁或硝酸镁或硝酸镍或硝酸钴或硝酸铬。
本发明的技术方案之三是通过以下措施来实现的:第一步,取0.3克金属改性SAPO-34分子筛催化剂装入内径为6毫米的固定床反应器中,在固定床反应器中金属改性SAPO-34分子筛催化剂的两端加入石英棉,然后以流速为40ml/min至50ml/min、温度为400℃至600℃的氮气预先吹扫30分钟;第二步,氮气吹扫完毕后,将质量浓度为99.7%的原料乙醇经恒压泵打入预热器中加热到原料乙醇的温度为100℃至200℃,预热后的原料乙醇以质量空速为1.6小时-1至9.5小时-1进入固定床反应器中在常压下进行反应,反应温度控制在300℃至320℃,反应产物为乙烯、乙醛、乙醚、水及少量未反应的乙醇;第三步,反应产物经干燥器脱水后,进入气相色谱进行在线分析。
本发明通过金属盐对SAPO-34分子筛进行浸渍改性后制成金属改性SAPO-34分子筛催化剂,使用金属改性SAPO-34分子筛催化剂催化乙醇脱水生产乙烯,具有乙醇转化率高、乙烯选择性好、原料乙醇在反应中浓度高、乙醇的空速高和反应温度低的特点,从而提高了乙烯产率。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
实施例1:该金属改性SAPO-34分子筛催化剂按下述步骤得到:第一步,将硝酸铁加入到去离子水中配制成质量百分含量4.92wt.%的浸渍液,然后加入10克SAPO-34分子筛载体,搅拌均匀成混合液;第二步,将混合液置入旋转蒸发瓶中,转速60rpm,在旋转蒸发装置中对混合液进行旋转浸渍,混合液的温度为20℃至80℃下旋转浸渍12小时,浸渍完毕后,通过减压蒸馏蒸出混合液中的水分,水浴温度控制在90℃,减压蒸馏蒸的压力在-0.08至-0.09Mpa,得到金属改性SAPO-34分子筛原粉;第三步,将金属改性SAPO-34分子筛原粉在温度为100℃至150℃下干燥2小时至8小时,然后在温度为500℃至800℃下焙烧4小时至10小时,最后经压片、破碎、过40至60目筛,即得到金属改性SAPO-34分子筛催化剂。
金属改性SAPO-34分子筛催化剂按实施例1的使用方法,按下述步骤进行:第一步,取0.3克金属改性SAPO-34分子筛催化剂装入内径为6毫米的固定床反应器中,在固定床反应器中金属改性SAPO-34分子筛催化剂的两端加入石英棉,然后以流速为40~50ml/min、温度为400~600℃的氮气预先吹扫30分钟;第二步,氮气吹扫完毕后,将质量浓度为99.7%的原料乙醇经恒压泵打入预热器中加热到原料乙醇的温度为100~200℃,预热后的原料乙醇以质量空速分别为1.6小时-1、3.2小时-1、4.7小时-1、6.3小时-1、7.9小时-1、9.5小时-1进入固定床反应器中在常压下进行反应,反应温度控制在300℃,反应产物为乙烯、乙醛、乙醚、水及少量未反应的乙醇;第三步,反应产物经干燥器脱水后,进入气相色谱进行在线分析。
根据实施例1原料乙醇在不同的质量空速下乙醇转化率和乙烯选择性的结果如表1所示。
表1
乙醇质量空速(小时-1) | 乙醇转化率(%) | 乙烯选择性(%) |
1.6 | 99.4 | 98.6 |
3.2 | 99.0 | 98.6 |
4.7 | 95.8 | 97.7 |
6.3 | 98.0 | 98.4 |
7.9 | 84.5 | 93.7 |
9.5 | 80.0 | 89.3 |
由表1中结果可知,在反应温度为300℃时,随着质量空速的不断增加,乙醇转化率和乙烯选择性呈现不断降低的趋势,在质量空速为6.3小时-1时,乙醇转化率为98.0%,乙烯选择性为98.4%,与专利CN101579638A中公开的金属锰改性SAPO-34催化剂在340℃,质量空速2.1小时-1,乙醇质量浓度为12%时,乙醇转化率为98.3%,乙烯选择性为94.5%相比,按照实施例1制备的金属改性SAPO-34分子筛催化剂有明显优势。
实施例2:该金属改性SAPO-34分子筛催化剂按下述步骤得到:第一步,将硝酸镁加入到去离子水中配制成质量百分含量7.27wt.%的浸渍液,然后加入10克SAPO-34分子筛载体,搅拌均匀成混合液;第二步,将混合液置入旋转蒸发瓶中,转速60rpm,在旋转蒸发装置中对混合液进行旋转浸渍,混合液的温度为20℃至80℃下旋转浸渍12小时,浸渍完毕后,通过减压蒸馏蒸出混合液中的水分,水浴温度控制在90℃,减压蒸馏蒸的压力在-0.08至-0.09Mpa,得到金属改性SAPO-34分子筛原粉;第三步,将金属改性SAPO-34分子筛原粉在温度为100℃至150℃下干燥2小时至8小时,然后在温度为500℃至800℃下焙烧4小时至10小时,最后经压片、破碎、过40至60目筛,即得到金属改性SAPO-34分子筛催化剂。
金属改性SAPO-34分子筛催化剂按实施例2的使用方法,按下述步骤进行:第一步,取0.3克金属改性SAPO-34分子筛催化剂装入内径为6毫米的固定床反应器中,在固定床反应器中金属改性SAPO-34分子筛催化剂的两端加入石英棉,然后以流速为40~50ml/min、温度为400~600℃的氮气预先吹扫30分钟;第二步,氮气吹扫完毕后,将质量浓度为99.7%的原料乙醇经恒压泵打入预热器中加热到原料乙醇的温度为100~200℃,预热后的原料乙醇以质量空速分别为1.6小时-1、3.2小时-1、4.7小时-1、6.3小时-1、7.9小时-1进入固定床反应器中在常压下进行反应,反应温度控制在320℃,反应产物为乙烯、乙醛、乙醚、水及少量未反应的乙醇;第三步,反应产物经干燥器脱水后,进入气相色谱进行在线分析。
根据实施例2原料乙醇在不同的质量空速下乙醇转化率和乙烯选择性的结果如表2所示。
表2
乙醇质量空速(小时-1) | 乙醇转化率(%) | 乙烯选择性(%) |
1.6 | 93.1 | 91.8 |
3.2 | 99.6 | 99.5 |
4.7 | 97.3 | 97.5 |
6.3 | 96.1 | 90.1 |
7.9 | 92.1 | 83.0 |
由表2中结果可知,在反应温度为320℃时,以乙醇为反应原料,随着质量空速的不断增加,乙醇转化率和乙烯选择性呈现不断降低的趋势,在质量空速为3.2小时-1时,乙醇转化率为99.0%,乙烯选择性为98.6%,与专利CN101579638A中公开的金属锰改性SAPO-34催化剂在340℃,质量空速2.0小时-1,乙醇质量浓度为12%时,乙醇转化率为98.9%,乙烯选择性为98.1%相比,按照实施例2制备的金属改性SAPO-34分子筛催化剂有明显优势。
实施例3:该金属改性SAPO-34分子筛催化剂按下述步骤得到:第一步,将硝酸镍加入到去离子水中配制成质量百分含量1.29wt.%的浸渍液,然后加入10克SAPO-34分子筛载体,搅拌均匀成混合液;第二步,将混合液置入旋转蒸发瓶中,转速60rpm,在旋转蒸发装置中对混合液进行旋转浸渍,混合液的温度为20℃至80℃℃下旋转浸渍12小时,浸渍完毕后,通过减压蒸馏蒸出混合液中的水分,水浴温度控制在90℃,减压蒸馏蒸的压力在-0.08至-0.09Mpa,得到金属改性SAPO-34分子筛原粉;第三步,将金属改性SAPO-34分子筛原粉在温度为100℃至150℃下干燥2小时至8小时,然后在温度为500℃至800℃下焙烧4小时至10小时,最后经压片、破碎、过40至60目筛,即得到金属改性SAPO-34分子筛催化剂。
金属改性SAPO-34分子筛催化剂按实施例3的使用方法,按下述步骤进行:第一步,取0.3克金属改性SAPO-34分子筛催化剂装入内径为6毫米的固定床反应器中,在固定床反应器中金属改性SAPO-34分子筛催化剂的两端加入石英棉,然后以流速为40~50ml/min、温度为400~600℃的氮气预先吹扫30分钟;第二步,氮气吹扫完毕后,将质量浓度为99.7%的原料乙醇经恒压泵打入预热器中加热到原料乙醇的温度为100~200℃,预热后的原料乙醇以质量空速分别为1.6小时-1、3.2小时-1、4.7小时-1、6.3小时-1、9.5小时-1进入固定床反应器中在常压下进行反应,反应温度控制在320℃,反应产物为乙烯、乙醛、乙醚、水及少量未反应的乙醇;第三步,反应产物经干燥器脱水后,进入气相色谱进行在线分析。
根据实施例3原料乙醇在不同的质量空速下乙醇转化率和乙烯选择性的结果如表3所示。
表3
乙醇质量空速(小时-1) | 乙醇转化率(%) | 乙烯选择性(%) |
1.6 | 100 | 99.8 |
3.2 | 99.7 | 99.6 |
4.7 | 97.0 | 96.1 |
6.3 | 96.2 | 95.1 |
9.5 | 90.0 | 73.1 |
由表3中结果可知,在反应温度为320℃时,以乙醇为反应原料,随着质量空速的不断增加,乙醇转化率和乙烯选择性呈现不断降低的趋势,在质量空速为3.2小时-1时,乙醇转化率为99.7%,乙烯选择性为99.6%,与专利CN101579638A中公开的金属锰改性SAPO-34催化剂在340℃,质量空速2.0小时-1,乙醇质量浓度为30%时,乙醇转化率为98.5%,乙烯选择性为97.8%相比,按照实施例3制备的金属改性SAPO-34分子筛催化剂有明显优势。
实施例4:该金属改性SAPO-34分子筛催化剂按下述步骤得到:第一步,将硝酸钴加入到去离子水中配制成质量百分含量3.36wt.%的浸渍液,然后加入10克SAPO-34分子筛载体,搅拌均匀成混合液;第二步,将混合液置入旋转蒸发瓶中,转速60rpm,在旋转蒸发装置中对混合液进行旋转浸渍,混合液的温度为20℃至80℃下旋转浸渍12小时,浸渍完毕后,通过减压蒸馏蒸出混合液中的水分,水浴温度控制在90℃,减压蒸馏蒸的压力在-0.08至-0.09Mpa,得到金属改性SAPO-34分子筛原粉;第三步,将金属改性SAPO-34分子筛原粉在温度为100℃至150℃下干燥2小时至8小时,然后在温度为500℃至800℃下焙烧4小时至10小时,最后经压片、破碎、过40至60目筛,即得到金属改性SAPO-34分子筛催化剂。
金属改性SAPO-34分子筛催化剂按实施例4的使用方法,按下述步骤进行:第一步,取0.3克金属改性SAPO-34分子筛催化剂装入内径为6毫米的固定床反应器中,在固定床反应器中金属改性SAPO-34分子筛催化剂的两端加入石英棉,然后以流速为40~50ml/min、温度为400~600℃的氮气预先吹扫30分钟;第二步,氮气吹扫完毕后,将质量浓度为99.7%的原料乙醇经恒压泵打入预热器中加热到原料乙醇的温度为100~200℃,预热后的原料乙醇以质量空速分别为1.6小时-1、3.2小时-1、4.7小时-1、6.3小时-1、7.9小时-1进入固定床反应器中在常压下进行反应,反应温度控制在320℃,反应产物为乙烯、乙醛、乙醚、水及少量未反应的乙醇;第三步,反应产物经干燥器脱水后,进入气相色谱进行在线分析。
根据实施例4原料乙醇在不同的质量空速下乙醇转化率和乙烯选择性的结果如表4所示。
表4
乙醇质量空速(小时-1) | 乙醇转化率(%) | 乙烯选择性(%) |
1.6 | 97.1 | 96.6 |
3.2 | 99.3 | 99.2 |
4.7 | 95.7 | 94.0 |
6.3 | 92.4 | 85.1 |
7.9 | 90.6 | 79.1 |
由表4中结果可知,在反应温度为320℃时,以乙醇为反应原料,随着质量空速的不断增加,乙醇转化率和乙烯选择性呈现不断降低的趋势,在质量空速为3.2小时-1时,乙醇转化率为99.3%,乙烯选择性为99.2%,与专利CN101579638A中公开的金属锰改性SAPO-34催化剂在340℃,质量空速2.1小时-1,乙醇质量浓度为30%时,乙醇转化率为98.7%,乙烯选择性为93.6%相比,按照实施例4制备的金属改性SAPO-34分子筛催化剂有明显优势。
实施例5:该金属改性SAPO-34分子筛催化剂按下述步骤得到:第一步,将硝酸铬加入到去离子水中配制成质量百分含量18.74wt.%的浸渍液,然后加入10克SAPO-34分子筛载体,搅拌均匀成混合液;第二步,将混合液置入旋转蒸发瓶中,转速60rpm,在旋转蒸发装置中对混合液进行旋转浸渍,混合液的温度为20℃至80℃下旋转浸渍12小时,浸渍完毕后,通过减压蒸馏蒸出混合液中的水分,水浴温度控制在90℃,减压蒸馏蒸的压力在-0.08至-0.09Mpa,得到金属改性SAPO-34分子筛原粉;第三步,将金属改性SAPO-34分子筛原粉在温度为100℃至150℃下干燥2小时至8小时,然后在温度为500℃至800℃下焙烧4小时至10小时,最后经压片、破碎、过40至60目筛,即得到金属改性SAPO-34分子筛催化剂。
金属改性SAPO-34分子筛催化剂按实施例4的使用方法,按下述步骤进行:第一步,取0.3克金属改性SAPO-34分子筛催化剂装入内径为6毫米的固定床反应器中,在固定床反应器中金属改性SAPO-34分子筛催化剂的两端加入石英棉,然后以流速为40~50ml/min、温度为400~600℃的氮气预先吹扫30分钟;第二步,氮气吹扫完毕后,将质量浓度为99.7%的原料乙醇经恒压泵打入预热器中加热到原料乙醇的温度为100~200℃,预热后的原料乙醇以质量空速分别为3.2小时-1、4.7小时-1、6.3小时-1、9.5小时-1进入固定床反应器中在常压下进行反应,反应温度控制在300℃,反应产物为乙烯、乙醛、乙醚、水及少量未反应的乙醇;第三步,反应产物经干燥器脱水后,进入气相色谱进行在线分析。
根据实施例5原料乙醇在不同的质量空速下乙醇转化率和乙烯选择性的结果如表5所示。
表5
乙醇质量空速(小时-1) | 乙醇转化率(%) | 乙烯选择性(%) |
3.2 | 99.2 | 99.5 |
4.7 | 94.6 | 92.1 |
6.3 | 93.8 | 90.3 |
9.5 | 91.2 | 81.9 |
由表5中结果可知,在反应温度为320℃时,以乙醇为反应原料,随着质量空速的不断增加,乙醇转化率和乙烯选择性呈现不断降低的趋势;在质量空速为3.2小时-1时,乙醇转化率为99.2%,乙烯选择性为99.5%,与专利CN101579638A中公开的金属锰改性SAPO-34催化剂在320℃,质量空速2.5小时-1,乙醇质量浓度为12%时,乙醇转化率为99.0%,乙烯选择性为98.6%相比,按照实施例5制备的金属改性SAPO-34分子筛催化剂有明显优势。
在上述实施例1至实施例5中:硝酸铁、硝酸镁、硝酸镍、硝酸钴、硝酸铬的金属硝酸盐的负载量为0.0959mmol/克SAPO-34分子筛催化剂至2.374mmol/克SAPO-34分子筛催化剂。
以上技术特征构成了本发明的实施例,其具有较强的适应性和实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。
Claims (7)
1.一种金属改性SAPO-34分子筛催化剂,其特征在于按下述步骤得到:第一步,将金属硝酸盐加入到去离子水中配制成质量百分含量1.29wt.%至18.74 wt.%的浸渍液,然后加入10克SAPO-34分子筛载体,搅拌均匀成混合液;第二步,将混合液置入旋转蒸发瓶中,转速60rpm,在旋转蒸发装置中对混合液进行旋转浸渍,混合液的温度控制在20℃至80℃,旋转浸渍8小时至24小时,浸渍完毕后,通过减压蒸馏蒸出混合液中的水分,水浴温度控制在90℃,减压蒸馏蒸的压力在-0.08至-0.09Mpa,得到金属改性SAPO-34分子筛原粉;第三步,将金属改性SAPO-34分子筛原粉在温度为100℃至150℃下干燥2小时至8小时,然后在温度为500℃至800℃下焙烧4小时至10小时,最后经压片、破碎、过40至60目筛,即得到金属改性SAPO-34分子筛催化剂。
2.根据权利要求1所述的金属改性SAPO-34分子筛,其特征在于金属硝酸盐的负载量为0.0959mmol/克SAPO-34分子筛催化剂至2.374mmol/克SAPO-34分子筛催化剂。
3.根据权利要求1或2所述的金属改性SAPO-34分子筛催化剂,其特征在于金属硝酸盐为硝酸铁或硝酸镁或硝酸镍或硝酸钴或硝酸铬。
4.一种金属改性SAPO-34分子筛催化剂的制备方法,其特征在于按下述步骤进行:第一步,将金属硝酸盐加入到去离子水中配制成质量百分含量1.29wt.%至18.74 wt.%的浸渍液,然后加入10克SAPO-34分子筛载体,搅拌均匀成混合液;第二步,将混合液置入旋转蒸发瓶中, 转速60rpm,在旋转蒸发装置中对混合液进行旋转浸渍,混合液的温度控制在20℃至80℃,旋转浸渍8小时至24小时,浸渍完毕后,通过减压蒸馏蒸出混合液中的水分,水浴温度控制在90℃,减压蒸馏蒸的压力在-0.08~-0.09Mpa,得到金属改性SAPO-34分子筛原粉;第三步,将金属改性SAPO-34分子筛原粉在温度为100℃至150℃下干燥2小时至8小时,然后在温度为500℃至800℃下焙烧4小时至10小时,最后经压片、破碎、过40至60目筛,即得到金属改性SAPO-34分子筛催化剂。
5.根据权利要求4所述的金属改性SAPO-34分子筛催化剂及制备方法,其特征在于金属硝酸盐的负载量为0.0959mmol/克至2.374mmol/克SAPO-34分子筛催化剂。
6.根据权利要求4或5所述的金属改性SAPO-34分子筛催化剂及制备方法,其特征在于金属硝酸盐为硝酸铁或硝酸镁或硝酸镍或硝酸钴或硝酸铬。
7.一种根据权利要求1或2或3所述的金属改性SAPO-34分子筛催化剂的使用方法,其特征在于按下述步骤进行:第一步,取0.3克金属改性SAPO-34分子筛催化剂装入内径为6毫米的固定床反应器中,在固定床反应器中金属改性SAPO-34分子筛催化剂的两端加入石英棉,然后以流速为40ml/min至50ml/min、温度为400℃至600℃的氮气预先吹扫30分钟;第二步,氮气吹扫完毕后,将质量浓度为99.7%的原料乙醇经恒压泵打入预热器中加热到原料乙醇的温度为100℃至200℃,预热后的原料乙醇以质量空速为1.6小时-1至9.5小时-1进入固定床反应器中在常压下进行反应,反应温度控制在300℃至320℃,反应产物为乙烯、乙醛、乙醚、水及少量未反应的乙醇;第三步,反应产物经干燥器脱水后,进入气相色谱进行在线分析。
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