[发明专利]乙苯脱氢催化剂的活化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乙苯脱氢催化剂的活化方法。

背景技术

目前，世界苯乙烯的生产能力约为2700万吨/年，其中约占总量85％的苯乙烯单体通过乙苯催化脱氢法生产，其余15％左右通过苯乙烯-环氧丙烷联产法生产。乙苯催化脱氢所用的催化剂为Fe₂O₃-K₂O复合型催化剂，Fe₂O₃为主要的活性组分，它在反应之初以Fe³⁺的形态存在于催化剂中。大量研究表明，乙苯脱氢反应是通过Fe³⁺/Fe²⁺之间相互转换实现的，而此种转化主要是在催化剂活化阶段完成的。因此，催化剂的活化就显得非常重要。

有关如何促进上述转化，人们也曾做过大量研究，如已公开的美国专利4467046、4804799、4963343、5190906等。上述专利分别报道了在Fe₂O₃-K₂O体系中添加TiO₂、CuO、Ce₂O₃、KFe₁₁O₁₇等物种能够改善Fe³⁺/Fe²⁺转化环境，较快完成转化。但对实现上述转化的基本反应：Fe₂O₃+H₂→2FeO+H₂O，H₂生成量以及影响该反应的诸多因素则缺乏深入研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的催化剂活化不完全，诱导期长，催化剂初活性低的问题，提供一种新的乙苯脱氢催化剂的活化方法。该方法具有能促进活性中心充分形成，使催化剂诱导期短，初活性高的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种乙苯脱氢催化剂的活化方法，将脱氢催化剂在600℃以上的反应温度、1.5∶1以上的水/乙苯重量比和70～150kPaA的压力下活化48小时以上。

上述技术方案中，反应温度的优选范围为600～620℃，乙苯空速优选范围为0.1～1.0小时^-1，水/乙苯重量比优选范围为2.0～2.5∶1，反应压力优选范围为80～100KPaA，活化时间的优选范围为72～120小时。

本发明中通过采用优化的活化方法，使催化剂的初活性明显提高，起始活化温度可以降低，从而可延长催化剂的使用寿命，满足长周期运转的需要，取得了较好的技术效果。

下面通过实施例对本发明作进一步阐述。

具体实施方式

【实施例1】

在绝热负压两段式反应器中，控制反应温度为580℃，水/乙苯重量比为1.5∶1，乙苯空速0.25小时^-1，负压为90kPaA条件下，活化时间为96小时。将乙苯与水蒸汽混合均匀后通入反应器。反应产物经冷凝后取样进行色谱分析，得到乙苯转化率、苯乙烯选择性和苯乙烯单收。结果见表1。

【实施例2】

将反应温度调整为560℃，乙苯空速改为0.10小时^-1，负压设为70kPaA，活化时间为150小时，其余同实施例1。

【实施例3】

反应温度为600℃，水/乙苯重量比改为2.0∶1，乙苯空速改为0.50小时^-1，活化时间为120小时，其余同实施例1。

【实施例4】

反应温度为610℃，水/乙苯重量比改为2.5∶1，乙苯空速改为0.4小时^-1，负压设为80kPaA，活化时间为72小时，其余同实施例1。

【比较例1】

则将反应温度提高到620℃，压力改为常压，活化时间为72小时，其余同实施例1。

【比较例2】

则将乙苯空速改为1.0小时^-1，活化时间为48小时，其余同实施例1。

表1催化剂活化条件对催化剂性能的影响