System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法技术_技高网

一种乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法技术

技术编号:42814472 阅读:1 留言:0更新日期:2024-09-24 20:55
本发明专利技术公开了一种乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法。它包括以下步骤:称取分子筛,浸渍在助剂溶液中,水浴搅拌,干燥后,将分子筛置于马弗炉中,煅烧,制得改性分子筛;将改性分子筛加入去离子水中,随后依次加入无机粘结剂、有机粘结剂和消泡剂,用稀硝酸将混合液的pH值调,搅拌混合,制得活性组分浆料;将多孔载体浸泡在活性组分浆料中后取出,通过压缩空气吹扫后,将其烘干,再于煅烧炉中,煅烧,制得乙二醇脱水制乙醛催化剂。优点是:延长了催化剂的运行寿命;提高了催化剂的活性和稳定性;可以达到99%以上的乙二醇转化率,88%以上的乙醛选择性,并保持500h以上的运行寿命,该制备流程简单,方便产业化放大,具备较高的工业可行性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化工原料的制备方法,具体地说是一种乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法


技术介绍

1、乙醛是一种重要的化工原料,可用于制备乙酸、乙酸酐、乙酸乙酯、乙烯酮、吡啶等化学品。目前,工业上生产乙醛的方法主要包括乙烯氧化法、乙醇氧化法等,现有的这些方法普遍存在成本高、产率低等缺点。

2、乙二醇催化脱水制备乙醛是一种新型的乙醛制备方法,相较于传统的工业乙醛制备方法,乙二醇催化脱水法具备原料成本低、乙二醇热力学平衡转化率高的优点,近年来引起了研究者的关注。

3、目前,中国专利技术专利cn108047010a公开了一种乙二醇脱水制备乙醛的方法,该方法中的催化剂是以活性炭为载体,磷酸、硫酸或硫酸盐为活性组分。使用该方法,乙二醇转化率在70~99%,乙醛选择性在50~98%;

4、另外,中国专利技术专利cn114773173a还公开了名称为高纯度乙醛的生产工艺的专利技术专利申请,该工艺使用流化床反应器,最终可制得99%以上纯度的乙醛。但是现有已公开的乙二醇脱水制乙醛的技术中,催化剂的活性较低、稳定性较差,是制约乙二醇催化脱水制乙醛工业化的重要因素,因此,需要开发一种新型的乙二醇脱水制乙醛催化剂。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种乙二醇转化率高、乙醛选择性高且稳定性强的乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术的乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,包括以下步骤:

3、(1)称取分子筛,浸渍在助剂前驱盐溶液中,在80~100℃的温度条件下水浴搅拌1~4h,干燥后,将分子筛置于马弗炉中,在400~600℃的温度条件下煅烧1~5h,制得改性分子筛;

4、(2)将步骤(1)得到的改性分子筛加入去离子水中,固液比1:10~1:20,随后依次加入无机粘结剂、有机粘结剂和消泡剂,用稀硝酸将混合液的ph值调至1~4,搅拌混合液6~24h,制得活性组分浆料;

5、(3)将多孔载体浸泡在步骤(2)中制得的活性组分浆料中5~30min后取出,通过压缩空气吹扫除去多孔载体表面和孔道中残留的活性组分浆料后,将其置于烘箱中烘干,再于煅烧炉中,在400~600℃的温度条件下煅烧5~15h,制得乙二醇脱水制乙醛催化剂。

6、所述步骤(1)中的助剂前驱盐为磷酸二氢铵、磷酸、硝酸钙、硝酸镁、硝酸锌中的一种。

7、所述步骤(1)中的分子筛为zsm-5、zsm-11、zsm-35、beta、丝光沸石中的一种。

8、所述步骤(2)中的无机粘结剂为硅溶胶、铝溶胶中的一种。

9、所述步骤(2)中的有机粘结剂为羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种,添加量为改性分子筛质量的1~5%。

10、所述步骤(2)中的消泡剂为磷酸三丁酯、正庚醇和正辛醇中的一种,加入量为活性组分浆料质量的0.1~1%。

11、所述步骤(3)中的多孔载体为独居石型的多孔载体,目数为50~400目。

12、所述步骤(1)中所述的多孔载体为金属蜂窝载体。

13、在步骤(1)之前,将所述金属蜂窝载体浸泡在丙酮中5~30min以除去表面油渍,烘干后,再置于煅烧炉中,于惰性气体气氛下,在900~1200℃的温度条件下煅烧5~10h。

14、所述助剂产物中p2o5或cao或mgo或zno的质量百分数为1~10%,sio2或al2o3的质量百分数为5~10%。

15、本专利技术的优点是:

16、(1)本专利技术通过对zsm-5分子筛进行针对性改性处理,利用p、ca等改性助剂,降低分子筛的酸量和酸强度,避免反应过程中,不饱和有机物在分子筛酸位上的深度裂解、聚合和环化,从而减少了反应过程中积碳的生成,延长了催化剂的运行寿命。

17、(2)本专利技术的乙二醇脱水制乙醛催化剂,采用结构化设计,以堇青石蜂窝陶瓷或金属蜂窝为载体,将催化剂均匀附着在载体表面,形成薄层,从而消除了反应过程中反应气体在催化剂上的扩散问题,提高了催化剂的活性和稳定性。

18、(3)以分子筛为催化剂,通过浆料配制、浆料涂覆、干燥、煅烧的工艺路径,制备结构化的乙二醇脱水制乙醛催化剂,采用该催化剂,可以达到99%以上的乙二醇转化率,88%以上的乙醛选择性,并保持500h以上的运行寿命,并且该制备流程简单,方便产业化放大,具备较高的工业可行性。

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【技术保护点】

1.一种乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的助剂前驱盐为磷酸二氢铵、磷酸、硝酸钙、硝酸镁、硝酸锌中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的分子筛为ZSM-5、ZSM-11、ZSM-35、Beta、丝光沸石中的一种。

4.根据权利要求3所述的乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中的无机粘结剂为硅溶胶、铝溶胶中的一种。

5.根据权利要求1、2或4所述的乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中的有机粘结剂为羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种,添加量为改性分子筛质量的1~5%。

6.根据权利要求5所述的乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中的消泡剂为磷酸三丁酯、正庚醇和正辛醇中的一种,加入量为活性组分浆料质量的0.1~1%。

7.根据权利要求6所述的乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中的多孔载体为独居石型的多孔载体,目数为50~400目。

8.根据权利要求6所述的乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中所述的多孔载体为金属蜂窝载体。

9.根据权利要求8所述的乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,其特征在于:在步骤(1)之前,将所述金属蜂窝载体浸泡在丙酮中5~30min以除去表面油渍,烘干后,再置于煅烧炉中,于惰性气体气氛下,在900~1200℃的温度条件下煅烧5~10h。

10.根据权利要求1所述的乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,其特征在于:所述助剂产物中P2O5或CaO或MgO或ZnO的质量百分数为1~10%,SiO2或Al2O3的质量百分数为5~10%。

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【技术特征摘要】

1.一种乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的助剂前驱盐为磷酸二氢铵、磷酸、硝酸钙、硝酸镁、硝酸锌中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的分子筛为zsm-5、zsm-11、zsm-35、beta、丝光沸石中的一种。

4.根据权利要求3所述的乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中的无机粘结剂为硅溶胶、铝溶胶中的一种。

5.根据权利要求1、2或4所述的乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中的有机粘结剂为羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种,添加量为改性分子筛质量的1~5%。

6.根据权利要求5所述的乙二醇脱水制乙醛的催化剂的制备方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵铁均顾雄毅金贻星王素芹徐顺杜福平
申请(专利权)人:江苏集萃催化材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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