丙烯水合醚化制取醚和醇的催化剂及其应用
专利汇可以提供丙烯水合醚化制取醚和醇的催化剂及其应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种丙烯 水 合醚化制取醚和醇的催化剂及其应用。本催化剂是采用一种或一种以上的 有机酸 对β沸石改性,制备的改性β沸石催化剂显著提高了丙烯水合醚化反应的转化率和二异丙醚的选择性。本 专利 还公开了本 发明 催化剂在丙烯水合醚化制取醚和醇的工艺中的应用。，下面是丙烯水合醚化制取醚和醇的催化剂及其应用专利的具体信息内容。
1．一种丙烯水合醚化制取醚和醇的催化剂，其特征在于：采用有机酸 对β沸石或β沸石与粘结剂成型的催化剂进行改性，β沸石的硅铝比为2- 200，改性有机酸溶液的PH值大于1，改性温度为0-98℃，有机酸改性剂的 用量为催化剂的0.5-10体积倍数，改性时间为30-500分钟。
2．根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：改性有机酸溶液的PH 值大于2，改性温度为40-95℃，有机酸改性剂的用量为催化剂的3-6体积倍 数，改性时间为60-300分钟。
3．根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于：改性有机酸为草 酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸、丙酮酸、乳酸、水杨酸中的一种或一种以上。
4．根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于：β沸石的硅铝比为 5-100。
5、根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于：成型催化剂所用粘 结剂是Al2O3、SiO2、SiO2-Al2O3、TiO2、ZrO2中的一种或一种以上，粘结剂与改 性β沸石之间的混合重量比为3∶1-1∶20。
6、根据权利要求4所述的催化剂，其特征在于：粘结剂与改性β沸石之 间的混合重量为1∶1-1∶10。
7．根据项权利要求1-6任意一项所述的催化剂的应用方法，其特征在 于：原料为丙烯或丙烯-丙烷馏分，反应温度为0-350℃，反应压力为常压- 20Mpa，进料空速WHSV=0.1-10h-1，烯烃与水的进料mol比为0.1-10。
8．根据项权利要求6所述的方法，其特征在于：反应温度为150-200℃， 反应压力为3-10Mpa，进料空速WHSV=0.2-3.0h-1，烯烃与水的进料mol比为 0.5-5。
本发明涉及丙烯水合醚化制取醚、醇或其混合物的催化剂及其方法。特 别是涉及丙烯在改性β沸石催化剂作用下水合为醚和醇的催化剂及其方法。
为提高汽油质量，减少尾气排放，往汽油中添加MTBE、TAME等醚类含氧化 合物是行之有效的方法。MTBE、TAME的生产受炼厂烯烃资源的限制。据估算， 由催化裂化装置生产的异丁烯和异戊烯全部用于醚化，所得醚类化合物 (MTBE、TAME)在汽油构成中仅占5-6％，汽油中氧含量也只有1％左右。为满足 新配方汽油对氧含量的要求，开发新的醚化技术很有必要。近年来，丙烯一步 水合制异丙醇(IPA)和二异丙醚(DIPE)的研究引人注目。二异丙醚的调和辛烷 值高，雷诺蒸汽压低，尾气排放量少，是车用汽油理想的含氧化合物添加组 份。
丙烯催化水合制取异丙醇是已知的工艺。丙烯催化水合联产相应的醇和 醚也有专利公开。UOP公司专利US5,371,301报道了在有机溶剂(环丁砜)存 在下，采用磺化二乙烯基苯-苯乙烯共聚物阳离子交换树脂为催化剂，丙烯一 步水合醚化制异丙醇和二异丙醚的工艺。该专利以阳离子交换树脂为催化 剂，存在着热稳定性差，活性组份易脱落，不易再生等缺点。Mobil公司专利 US5,231,233公开了以层柱型MCM-36分子筛为催化剂的丙烯水合醚化方法， 但该催化剂的水合活性及二异丙醚的选择性低，例如在1000psig、160℃、 H2O/C3==48/52(wt％)、LHSV=0.69h-1的条件下，丙烯转化率只有17.6wt％，二异 丙醚选择性只有10.9wt％。专利EP 323 268公开了以β沸石为催化剂的丙烯 水合工艺，在1000psig、162℃、丙烯/水(mol)=1∶1、丙烯进料空速 WHSV=0.33h-1的条件下，丙烯转化率为56％，DIPE选择性为54％，丙烯水合醚 化活性尤其是二异丙醚选择性仍较低。
本发明的目的在于提供一种对丙烯水合醚化反应具有较高活性和二异丙 醚选择性的催化剂及其方法。
为达到上述目的，本发明采用一种或一种以上的有机酸对β沸石改性，通 过调节β沸石的表面酸性，达到提高β沸石催化剂对丙烯水合醚化反应活性和 二异丙醚选择性的目的。
在本发明的催化剂，所用β沸石的硅铝比为2-200，优选β沸石的硅铝比为 5-100。可以对上述β沸石直接改性，也可以将β沸石与粘结剂成型后改性。改 性有机酸可以是草酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸、丙酮酸、乳酸、水杨酸其 中的一种或一种以上；改性有机酸溶液的PH值大于1，优选改性有机酸溶液 的PH值大于2；改性温度为0-98℃，优选改性温度为40-95℃；有机酸改性 剂的用量为催化剂的0.5-10倍(体积)，优选用量为催化剂的3-6倍(体积)； 有机酸可以以滴加方式加入，也可以是一次性加入；改性时间为30-500分 钟，优选改性时间为60-300分钟。
对成型的催化剂，所用粘结剂包括SiO2、Al2O3、SiO2-Al2O3、TiO2、ZrO2其中的一种或一种以上，粘结剂与改性β沸石之间的混合重量比为3∶1- 1∶20，优选混合比为1∶1-1∶10。
本发明方法中，丙烯可以是精丙烯或丙烷-丙烯混合物；对碳三馏分，丙 烯含量可为1-99wt％，优选烯烃含量为大于60wt％，其余为相应的烷烃。
本发明方法的丙烯水合醚化反应条件可在较宽的范围内变化。反应温度 为0-350℃，优选反应温度为150-200℃；反应压力常压-20MPa，优选反应压力 为3-10MPa；烯烃进料空速MHSV=0.1-10h-1，优选烯烃进料空速MHSV=0.2- 3.0h-1；烯烃与水的进料比为0.1-10(mol比)，优选烯烃与水的进料比为0.5- 5.0(mol比)。
反应原料烯烃和水可分别进入反应器，也可混合后进入反应器。既可以从 反应器顶部进入，也可以从反应器底部进入。
本发明的主要优点在于，采用一种或一种以上有机酸对β沸石改性，改性β 沸石催化剂可显著提高丙烯水合醚化反应的催化活性和二异丙醚的选择性。
以下实施例详细说明了本发明，但不限制本发明。
实施例一
本实施例是在固定床连续进料反应器上进行的。所用丙烯为聚合级，纯 度大于99.7wt％，水为蒸馏水。丙烯和水分别用泵打入反应器上部，反应压 力通过反应器下部出口的背压阀控制，背压阀后设一冷井，冷井后设一气 液分离器，液体作为产品供分析用，气体经计量后放空。H型β沸石为市售 品。其中之一的硅铝比(指二氧化硅和三氧化二铝的摩尔比)为88，记为沸 石A；另一沸石的硅铝比为33，记为沸石B。将沸石A和沸石B分别以二氧 化硅为粘结剂制成含β沸石70wt％的条形，干燥后分别记为C和D备用。将 C和D于550℃下焙烧4小时得催化剂E和F。将E和F分别用上述方法做 水合醚化实验，结果如表-1所示。 表-1水合醚化实验结果 催化剂 反应温度℃ 反应压力 Mpa WHSV* h-1 丙烯/水 丙烯转化 率wt％ DIPE选择性 wt％ E 160 7.0 0.5 1 36.2 40.1 F 160 7.0 0.5 1 37.3 41.3 *丙烯的空速 **丙烯和水的摩尔比
实施例二
取实施例一中的催化剂C，用0.5M的柠檬酸溶液以液固比10的比例， 于90～95℃处理4小时，过滤后洗涤至中性，干燥后于550℃焙烧4小时 得催化剂G。将0.5M的柠檬酸溶液用浓氨水调PH值至3，其它条件同催化 剂G，制得催化剂H。用实施例一中的连续反应装置进行水合醚化反应。结 果列于表-2。 表-2醚化实验结果 催化剂 反应温度 ℃ 反应压 力MPa WHSV/h-1 丙烯/水 丙烯转化率 wt％ DIPE选择性 wt％ G 160 7.0 0.5 2 59.94 63.3 160 8.0 0.5 2 64.36 70.6 H 160 8.0 0.5 2 69.28 71.7 实施例三
取实施例一中的催化剂C，用草酸代替柠檬酸以实施例二中制备催化剂G 的方法制得催化剂Ⅰ，用实施例一中的连续反应装置进行水合醚化反应。在 反应温度为160℃、反应压力为7.0Mpa、丙烯的WHSV为0.5h-1、烯水摩尔 比为1的条件下，丙烯转化率为45.68wt％，DIPE选择性为50wt％。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种专利组合管理方法 | 2020-05-11 | 311 |
| 专利申请平台 | 2020-05-11 | 233 |
| 一种专利申请平台 | 2020-05-11 | 704 |
| 一种专利分类方法 | 2020-05-12 | 292 |
| 一种专利价值评估系统 | 2020-05-12 | 634 |
| 一种专利案件申请平台 | 2020-05-12 | 990 |
| 专利数据显示方法 | 2020-05-12 | 626 |
| 专利检索方法 | 2020-05-11 | 719 |
| 一种专利文献聚类方法 | 2020-05-13 | 213 |
| 多功能专利申请平台 | 2020-05-13 | 324 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
