CN1339336A - 一种低温下二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的催化剂 - Google Patents
一种低温下二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的催化剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1339336A CN1339336A CN00122909A CN00122909A CN1339336A CN 1339336 A CN1339336 A CN 1339336A CN 00122909 A CN00122909 A CN 00122909A CN 00122909 A CN00122909 A CN 00122909A CN 1339336 A CN1339336 A CN 1339336A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- dehydrogenation
- carbon dioxide
- low temperature
- under low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
一种低温下二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的催化剂,由载体负载金属氧化物组成,所负载的金属氧化物选自Mn、Mo、Cr、Fe、Ce、V、Co中的一种或几种,负载金属氧化物的含量为0.01%-40wt%,其特征在于:载体为多孔性活性炭,活性炭是木质炭或煤质炭,比表面积:400-1500m2/g,孔容:0.3-1.3毫升/克。该催化剂在低温下能够催化二氧化碳和乙烷发生反应,得到较高产率的乙烯。
Description
本发明涉及乙烷和二氧化碳反应制乙烯的新技术,特别提供了低温下催化乙烷和二氧化碳反应制乙烯的催化剂,以使在较低温度下乙烷和二氧化碳发生反应,得到较高产率的乙烯。
乙烷是催化裂化干气中的主要成分,干气中乙烷的合理利用,将会产生显著的经济效益和社会效益。干气中乙烷的利用尚处于研究开发阶段。乙烷利用的最合适路线是通过乙烷脱氢生成乙烯,直接作为化工原料生产化工产品,满足市场要求。目前,国内外以油田气,炼厂气中的乙烷生产乙烯仍采用传统的水蒸汽裂解制乙烯工艺过程,该过程温度较高(850℃-900℃),需用大量水蒸汽,能耗大,另外裂解过程副产大量焦和乙炔及C3成分。通过催化脱氢或催化氧化脱氢的方法从乙烷生产乙烯引起了许多催化研究工作者的兴趣,但迄今尚没有取得催化活性和选择性都令人满意的结果。
CO2氧化乙烷脱氢制乙烯催化反应,乙烯选择性高,而且碳资源利用合理。该催化过程不仅可将催化裂化干气中乙烷转化为乙烯,结合催化裂化干气中乙烯与苯烷基化制乙苯的技术,可提高乙苯生产能力,同时还可利用CO2付产合成气或H2,因此乙烷和CO2制乙烯是一个很有前景的反应。
徐龙伢(Catal.Lett.,62(1999)185)等研究了1073K下K-Fe-Mn/Si-2催化剂上二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯反应,乙烷转化率为66%,乙烯选择性为93%。F.Solymosi(Catal.Lett.,62(1999)197)等研究了Mo2C/SiO2催化剂上的二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯反应,在温度823K-923K的条件下,乙烷转化率8-30%,乙烯选择性为90-95%。
本发明的目的在于提供一种低温下二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的催化剂,其可以在较低温度下实现较高乙烷转化率和较高的乙烯选择性。
本发明提供了一种低温下二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的催化剂,由载体负载金属氧化物组成,所负载的金属氧化物选自Mn、Mo、Cr、Fe、Ce、V、Co中的一种或几种,负载金属氧化物的含量为0.01%-40wt%,其特征在于:载体为多孔性活性炭,活性炭是木质炭或煤质炭,比表面积:400-1500m2/g,孔容:0.3-1.3毫升/克。
本发明中所负载的金属氧化物较好为Fe、Ce、Cr;负载金属氧化物的较佳含量为0.1%-30wt%;:催化剂载体最好是比表面积为600-1200m2/g、孔容为0.6-1.1毫升/克的木质炭。
本发明还提供了上述催化剂的制备方法,其特征在于:由金属氧化物的盐溶液浸渍在活性炭载体上,浸渍时间为0.5-10小时,浸渍后的催化剂烘干温度为50℃-250℃,烘干时间为0.5-5小时。
本发明所提供催化剂反应之前需在惰性气体气氛下进行升温活化,催化剂的活化条件为:温度300-600℃,压力0.01-2.0MPa,惰性气体的流量为每毫升催化剂每小时0.1-10升;惰性气体是N2、Ar、He中的一种或几种混合物。
本发明所述的低温下二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的催化剂,对乙烷和CO2反应制乙烯的反应条件为:反应温度450-700℃,反应压力0.01-1.0MPa,反应空速500-5000h-1。反应的原料气可以是一定比例的C2H6/CO2混合气,也可以是与稀释气一起加入。C2H6/CO2分子比为0.1-10。稀释气可以是N2、Ar、He、CH4中的一种或几种的混合物。
本发明催化剂在低温下能够催化二氧化碳和乙烷发生反应得到较高产率的乙烯。
下面通过实施例详述本发明:
实例1:
将Mn(NO3)2溶液分别浸渍在比表面积为600-1200m2/g,孔容为0.6-1.1ml/g的木质碳和煤质碳载体上,Mn的百分含量是10wt%,在一个内径为6mm的反应器中加入1ml催化剂,500℃活化2小时后,升至反应温度,以C2H6/CO2=2/1混合气作为原料。催化剂的反应性能如下:
催化剂载体 | 温度(℃) | 压力(MPa) | 空速(h-1) | 乙烷转化率(%) | 乙烯产率(%) |
木质碳 | 700 | 0.1 | 1000 | 20.0 | 14.0 |
煤质碳 | 700 | 0.1 | 1000 | 15.0 | 5.0 |
实例2:
将Fe(NO3)3、Ce(NO3)3溶液浸渍在比表面积为600-1200m2/g,孔容为0.6-1.1毫升/克的活性炭载体上,Fe的百分含量是5wt%,Ce的百分含量为1wt%,在一个内径为6mm的反应器中加入1ml催化剂,500℃活化2小时后,升至反应温度,以C2H6/CO2=1/0.7作为原料。催化剂的反应性能如下:
温度(℃) | 压力(MPa) | 空速(h-1) | 乙烷转化率(%) | 乙烯产率(%) |
650 | 0.1 | 1000 | 32.3 | 19.6 |
实例3:
将Fe(NO3)3、Ce(NO3)3溶液浸渍在比表面积为400-600m2/g,孔容为0.3-0.6毫升/克的活性炭载体上,Fe的百分含量是5wt%,Ce的百分含量为1wt%,在一个内径为6mm的反应器中加入1ml催化剂,500℃活化2小时后,升至反应温度,以C2H6/CO2=1/0.7作为原料。催化剂的反应性能如下:
温度(℃) | 压力(MPa) | 空速(h-1) | 乙烷转化率(%) | 乙烯产率(%) |
650 | 0.1 | 1000 | 23.0 | 14.0 |
实例4:
将钼酸铵、硝酸锰溶液浸渍在比表面积为600-1200m2/g,孔容为0.6-1.1ml/g活性炭载体上,Mo的百分含量是5wt%,Mn的百分含量为1wt%,在一个内径为6mm的反应器中加入1ml催化剂,500℃活化2小时后,升至反应温度,以C2H6/CO2=1/1混合气作为原料。催化剂的反应性能如下:
温度(℃) | 压力(MPa) | 空速(h-1) | 乙烷转化率(%) | 乙烯产率(%) |
650 | 0.1 | 1000 | 11.0 | 8.0 |
实例5:
将Cr(NO3)3溶液浸渍在比表面积为600-1200m2/g,孔容为0.6-1.1ml/g活性炭载体上,Cr的百分含量是6wt%,在一个内径为6mm的反应器中加入1ml催化剂,500℃活化2小时后,升至反应温度,以C2H6/CO2=1/0.3混合气作为原料。催化剂的反应性能如下:
温度(℃) | 压力(MPa) | 空速(h-1) | 乙烷转化率(%) | 乙烯产率(%) |
650 | 0.1 | 1000 | 12.2 | 10.3 |
实例6:
将Mn(NO3)2溶液浸渍在比表面积为600-1200m2/g,孔容为0.6-1.1ml/g活性炭载体上,Mn的百分含量是10wt%,在一个内径为6mm的反应器中加入1ml催化剂,500℃活化2小时后,升至反应温度,以C2H6/CO2=1/1混合气作为原料。催化剂的反应性能如下:
温度(℃) | 压力(MPa) | 空速(h-1) | 乙烷转化率(%) | 乙烯产率(%) |
650 | 0.4 | 1000 | 9.5 | 7.3 |
实例7:
将Fe(NO3)3、Cr(NO3)3溶液分别浸渍在比表面积为600~1200m2/g,孔容为0.6-1.1ml/g活性炭载体上,及比表面积为160m2/g的γ-Al2O3载体上,Fe的百分含量是15wt%,Cr的百分含量是5wt%,在一个内径为6mm的反应器中加入1ml催化剂,500℃活化2小时后,升至反应温度,以C2H6/CO2=1/1.5混合气作为原料。催化剂的反应性能如下:
催化剂载体 | 温度(℃) | 压力(MPa) | 空速(h-1) | 乙烷转化率(%) | 乙烯产率(%) |
活性碳 | 600 | 0.1 | 1000 | 18.2 | 12.7 |
γ-Al2O3 | 600 | 0.1 | 1000 | 9.3 | 6.6 |
实例8:
将Fe(NO3)3、Cr(NO3)3溶液分别浸渍在比表面积600-1200m2/g、孔容为0.6-1.1毫升/克的活性炭,及6Cr/SAPO-11载体上,Fe的重量百分含量是20wt%,Cr的重量百分含量5wt%,在一个内径为6mm的反应器中加入1ml催化剂,500℃活化2小时后,升至反应温度,以C2H6/CO2/CH4=3/6/1作为原料。催化剂的反应性能如下:
催化剂载体 | 温度(℃) | 压力(MPa) | 空速(h-1) | 乙烷转化率(%) | 乙烯产率(%) |
活性碳 | 600 | 0.1 | 1000 | 18.8 | 12.4 |
SAPO-11 | 600 | 0.1 | 1000 | 1.6 | 1.3 |
Claims (6)
1、一种低温下二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的催化剂,由载体负载金属氧化物组成,所负载的金属氧化物选自Mn、Mo、Cr、Fe、Ce、V、Co中的一种或几种,负载金属氧化物的含量为0.01%-40wt%,其特征在于:载体为多孔性活性炭,活性炭是木质炭或煤质炭,比表面积:400-1500m2/g,孔容:0.3-1.3毫升/克。
2、按权利要求1所述的低温下二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的催化剂,其特征在于:所负载的金属氧化物为Fe、Ce、Cr。
3、按权利要求1所述的低温下二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的催化剂,其特征在于:负载金属氧化物的较佳含量为0.1%-30wt%。
4、按权利要求1、2或3所述的低温下二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的催化剂,其特征在于:催化剂载体为比表面积为600-1200m2/g、孔容为0.6-1.1毫升/克的木质炭。
5、一种权利要求1所述的低温下二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的催化剂的制备方法,其特征在于:该催化剂是由金属氧化物的盐溶液浸渍在活性炭载体上,浸渍时间为0.5-10小时,浸渍后的催化剂烘干温度为50℃-250℃,烘干时间为0.5-5小时。
6、按权利要求5所述的低温下二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的催化剂的制备方法,其特征在于:催化剂反应之前在惰性气体气氛下进行升温活化,催化剂的活化条件为:温度300-600℃,压力0.01-2.0MPa,惰性气体的流量为每毫升催化剂每小时0.1-10升;惰性气体是N2、Ar、He中的一种或几种混合物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB001229095A CN1161307C (zh) | 2000-08-23 | 2000-08-23 | 一种低温下二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的催化剂 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB001229095A CN1161307C (zh) | 2000-08-23 | 2000-08-23 | 一种低温下二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的催化剂 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1339336A true CN1339336A (zh) | 2002-03-13 |
CN1161307C CN1161307C (zh) | 2004-08-11 |
Family
ID=4589401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB001229095A Expired - Fee Related CN1161307C (zh) | 2000-08-23 | 2000-08-23 | 一种低温下二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的催化剂 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1161307C (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2025660A3 (en) * | 2007-08-14 | 2009-03-04 | Rohm and Haas Company | Processes for producing ethylene and carbon monoxide mixtures from ethane |
CN102258997A (zh) * | 2011-05-19 | 2011-11-30 | 哈尔滨工业大学 | 一种载锰多相催化剂及利用其催化臭氧产生高活性五价锰的水处理方法 |
CN102430284A (zh) * | 2011-09-19 | 2012-05-02 | 周奇迪 | 去除水中二苯甲酮的过滤介质及其制备方法以及滤芯和净水装置 |
CN102531817A (zh) * | 2010-12-29 | 2012-07-04 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种低碳烷烃脱氢制烯烃的方法 |
CN104815688A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-08-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种铁基分子筛催化剂及其制备方法和应用 |
CN106984297A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-07-28 | 复旦大学 | 用于二氧化碳气氛下乙烷脱氢制乙烯的镓系催化剂及其制备方法 |
CN111085211A (zh) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种用于乙烷氧化脱氢反应的介孔氧化铝基双功能催化剂及制备和应用 |
US10662127B2 (en) | 2017-08-28 | 2020-05-26 | 8 Rivers Capital, Llc | Oxidative dehydrogenation of ethane using carbon dioxide |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5058915B2 (ja) * | 2007-09-20 | 2012-10-24 | ローム アンド ハース カンパニー | エタンからエチレン及び一酸化炭素の混合物を製造するための触媒プロセス |
-
2000
- 2000-08-23 CN CNB001229095A patent/CN1161307C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2025660A3 (en) * | 2007-08-14 | 2009-03-04 | Rohm and Haas Company | Processes for producing ethylene and carbon monoxide mixtures from ethane |
US7906699B2 (en) | 2007-08-14 | 2011-03-15 | Rohm And Haas Company | Processes for producing ethylene and carbon monoxide mixtures from ethane |
CN102531817A (zh) * | 2010-12-29 | 2012-07-04 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种低碳烷烃脱氢制烯烃的方法 |
WO2012088859A1 (zh) * | 2010-12-29 | 2012-07-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种低碳烷烃脱氢制烯烃的方法 |
CN102531817B (zh) * | 2010-12-29 | 2014-05-14 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种低碳烷烃脱氢制烯烃的方法 |
CN102258997A (zh) * | 2011-05-19 | 2011-11-30 | 哈尔滨工业大学 | 一种载锰多相催化剂及利用其催化臭氧产生高活性五价锰的水处理方法 |
CN102430284A (zh) * | 2011-09-19 | 2012-05-02 | 周奇迪 | 去除水中二苯甲酮的过滤介质及其制备方法以及滤芯和净水装置 |
CN102430284B (zh) * | 2011-09-19 | 2014-09-10 | 周奇迪 | 去除水中二苯甲酮的过滤介质及其制备方法以及滤芯和净水装置 |
CN104815688A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-08-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种铁基分子筛催化剂及其制备方法和应用 |
CN104815688B (zh) * | 2015-04-23 | 2017-05-24 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种铁基分子筛催化剂及其制备方法和应用 |
CN106984297A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-07-28 | 复旦大学 | 用于二氧化碳气氛下乙烷脱氢制乙烯的镓系催化剂及其制备方法 |
CN106984297B (zh) * | 2017-03-28 | 2020-11-20 | 复旦大学 | 用于二氧化碳气氛下乙烷脱氢制乙烯的镓系催化剂及其制备方法 |
US10662127B2 (en) | 2017-08-28 | 2020-05-26 | 8 Rivers Capital, Llc | Oxidative dehydrogenation of ethane using carbon dioxide |
US11174208B2 (en) | 2017-08-28 | 2021-11-16 | 8 Rivers Capital, Llc | Oxidative dehydrogenation of ethane using carbon dioxide |
CN111085211A (zh) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种用于乙烷氧化脱氢反应的介孔氧化铝基双功能催化剂及制备和应用 |
CN111085211B (zh) * | 2018-10-24 | 2023-03-21 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种用于乙烷氧化脱氢反应的介孔氧化铝基双功能催化剂及制备和应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1161307C (zh) | 2004-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104023841B (zh) | 用于丁烯类或丁烷类和丁烯类的混合物脱氢得到1,3‑ 丁二烯的催化组合物与方法 | |
CN101565346B (zh) | 乙醇脱水制备乙烯的方法 | |
CN101380587B (zh) | 丙烷脱氢制丙烯催化剂及其制备方法 | |
CN109833903A (zh) | 一种低碳烷烃无氧脱氢制烯烃催化剂及其制备和应用 | |
CN1161307C (zh) | 一种低温下二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的催化剂 | |
CN106563489A (zh) | 用于二氧化碳气氛下乙烷脱氢制乙烯的催化剂及其制备方法 | |
CN100413830C (zh) | 用于乙苯脱氢制备苯乙烯的方法 | |
CN113908840A (zh) | 一种Fe基多功能催化剂及其制备方法和应用 | |
Széchényi et al. | Aromatization of ethanol on Mo 2 C/ZSM catalysts | |
JP7032612B2 (ja) | イソプレングリコール製造用触媒及びイソプレングリコールの製造方法 | |
CN101947451A (zh) | 一种钴基催化剂及其制备方法和应用 | |
CN108014832A (zh) | 选择加氢催化剂及其应用和蒸汽裂解制乙烯中碳二馏分的加氢工艺 | |
CN107970933A (zh) | 一种碳三选择加氢催化剂、制备方法及加氢方法 | |
CN109433252A (zh) | 一种co2氧化c2h6脱氢制c2h4的催化剂及其制备方法 | |
CN102407166B (zh) | 铜、钌、钴、镍、钯和铂基金属催化剂的预处理方法 | |
CN103934016A (zh) | Mo/分子筛负载型催化剂制备方法 | |
CN102850169A (zh) | 一种异丁烷脱氢制异丁烯的方法 | |
CN103623862A (zh) | 一种由炼厂干气生产汽油组分的催化剂及其制备方法 | |
CN100413581C (zh) | 乙苯脱氢制备苯乙烯的催化剂 | |
KR20220069110A (ko) | 이소프로필벤젠 제조를 위한 촉매, 및 그의 제조 방법 및 용도 | |
CN1201861C (zh) | 一种二氧化碳选择性氧化丙烷制取丙烯的催化剂及其制法 | |
CN102407167B (zh) | 金属催化剂的预处理方法 | |
CN114380658B (zh) | 一种Pr掺杂氧化铈催化异丁烯-甲醇制备异戊二烯的方法 | |
CN112824359B (zh) | 一种贵金属负载型催化剂在合成对二甲苯中的应用 | |
CN1915491A (zh) | 乙苯脱氢制苯乙烯的催化剂 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |