CN103833505A - 一种由乙醇为原料制备异丁烯的方法 - Google Patents
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Abstract
一种由乙醇为原料制备异丁烯的方法，该方法包括如下步骤：将乙醇原料经过120-150℃汽化后，在酸-碱双功能催化剂的存在条件下反应。本发明发现基于酸-碱双功能催化剂的乙醇转化过程。相比传统的化石原料，乙醇在原料供应、生产过程的二氧化碳排放方面具有明显的优势。因此，本发明开发以乙醇为原料的过程，以提供一条具有可持续性、全新的丙烯生产过程。
Description
技术领域
本发明属于制造异丁烯化合物领域，具体涉及一种由乙醇合成异丁烯的方法。
背景技术
乙醇是一种重要的化工原料，也是将来可以从生物质原料中可以大量获得的一种物质。其应用范围广泛，可用于制取乙烯等化工产品。
异丁烯是基本化工原料，广泛应用于各种化学工业过程。目前，异丁烯主要通过丁烷脱氢过程或丁烯异构过程获得。虽然这些过程成熟，并有广泛的工业应用。但是，原料皆依赖于为一次性、不可再生的化石原料。为应对全球范围内化石能源的日益枯竭，开发以乙醇原料为基础的异丁烯烯生产技术具有重要的意义。
本发明发现基于酸-碱双功能催化剂的乙醇转化过程。相比传统的化石原料，乙醇在原料供应、生产过程的二氧化碳排放方面具有明显的优势。因此，本发明开发以乙醇为原料的过程，以提供一条具有可持续性、全新的丙烯生产过程。
发明内容
本发明的目的是提供一种以乙醇原料利用的新方法。
本发明提供了一种由乙醇合成异丁烯的方法，所述方法包括如下步骤：将乙醇原料经过120-150°C汽化后，在酸-碱双功能催化剂的存在条件下反应。其中，所述的乙醇是在酸碱两性催化剂的存在下转化含异丁烯的气相低碳烃组分。所述的酸-碱双功能催化剂由酸性氧化物氧化锆与碱性氧化物氧化锌组合而成。所述的反应条件为固定床反应器，压力0.1-2.5MPa，温度400-600°C，原料重量空速0.1-2.0小时-1。所述的反应压力0.1-0.5MPa。所述的反应温度420-560°C。所述的原料重量空速0.1-2.0小时-1。
本发明提供的由乙醇合成乙烯的方法，所述在反应区中的反应条件为固定床反应器，压力0.1-0.5MPa，温度400-600°C，原料重量空速0.5-2.0小时-1。
本发明提供的由乙醇合成异丁烯的方法，所述的催化剂为酸-碱双功能催化剂。所述的酸-碱双功能的特征在于，二元体系由酸性氧化物氧化锆，与碱性氧化物氧化锌。
本发明提供的由乙醇合成异丁烯的方法，所述催化剂的制备方法为：酸性及碱性氧化物的可溶性盐前体共同溶于水中，通过加入氢氧化钠、碳酸盐或氨水，形成沉淀，充分洗涤，100-130°C烘干后，450-600°C下焙烧2-5小时，即得所述酸-碱双功能催化剂。
本发明提供的由乙醇合成异丁烯的方法，所述催化剂的制备方法还可为：取一种不用于水的氧化物或氢氧化物作为载体，然后浸渍另一种氧化物的可溶性盐溶液，100-130°C烘干后，450-600°C下焙烧2-5小时，即得所述酸-碱双功能催化剂。上述酸-碱双功能催化剂可以用于实现本发明的目的。
具体实施方式
下面的实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。实施例1
取22g硝酸锆与19g硝酸锌，溶于100ml水中，逐滴滴入0.2mol/L的NaOH溶液，待沉淀完全后，80°C加热老化1小时，过滤，用去离子水充分洗涤，120°C烘干后，500°C焙烧3h，制得催化剂A。
实施例2
取30g氧化锆，充分研磨后，放入100mL含有9g硝酸锌的水溶液中浸渍2小时，120°C烘干后，590°C焙烧3h，制得催化剂B。
实施例3
取50g氧化锌，放入100ml含有16g硝酸锆的水溶液中浸渍3小时，130°C烘干后，500°C焙烧3h，制得催化剂C。
实施例4
取50g氧化锆，充分研磨后，放入100ml含有10g硝酸锌的水溶液中浸渍1小时，100°C烘干后，600°C焙烧3h，制得催化剂D。
实施例6
将催化剂筛分成40-60目，质量为10g，装填到不锈钢反应器（
）中，反应温度为400-600°C，压力为0.1-0.5MPa，反应前将催化剂在N2气氛中500°C活化处理1h，然后降到反应温度后开始进样，乙醇原料经过预热（130-150°C）进入反应器，反应空速为0.1-2.0h-1，反应条件和结果见表1。
表1各种催化剂的反应结果
Claims (7)
1.一种由乙醇为原料制备异丁烯的方法，该方法包括如下步骤：将乙醇原料经过120-150°C汽化后，在酸-碱双功能催化剂的存在条件下反应。
2.权利要求1所述的由乙醇为原料制备异丁烯的方法，其特征在于：所述的乙醇是在酸碱两性催化剂的存在下转化含异丁烯的气相低碳烃组分。
3.权利要求1所述的由乙醇为原料制备异丁烯的方法，其特征在于：所述的酸-碱双功能催化剂由酸性氧化物氧化锆与碱性氧化物氧化锌组合而成。
4.权利要求1所述的由乙醇为原料制备异丁烯的方法，其特征在于：所述的反应条件为固定床反应器，压力0.1-2.5MPa，温度400-600°C，原料重量空速0.1-2.0小时-1。
5.权利要求1所述的由乙醇为原料制备异丁烯的方法，其特征在于：所述的反应压力0.1-0.5MPa。
6.权利要求1所述的由乙醇为原料制备异丁烯的方法，其特征在于：所述的反应温度420-560°C。
7.权利要求1所述的由乙醇为原料制备异丁烯的方法，其特征在于：所述的原料重量空速0.1-2.0小时-1。
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|---|---|---|---|---|
| CN104707591A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-06-17 | 复旦大学 | 一种乙醇转化制异丁烯的氧化物催化剂及其制备方法 |
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| CN104707591B (zh) * | 2015-02-06 | 2017-11-28 | 复旦大学 | 一种乙醇转化制异丁烯的氧化物催化剂及其制备方法 |
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