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专利号: 2022107716229
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种催化含硫合成气直接转化制备低碳烯烃的方法,其特征在于:将催化剂装填入固定床反应器中,通入CO、H2和含硫化合物的混合气作为含硫合成气,含硫合成气中含硫化合物浓度为20~160 ppm、CO、H2的摩尔比1.8~2.2,在温度为340~440℃、压力为0.5~3 ‑1 ‑1MPa、含硫合成气空速为1500~6500 mL·g ·h 下反应30~100小时制备低碳烯烃;其中,所述含硫化合物为H2S、COS、SO2中任意一种或多种;

所述催化剂由X/Al2O3和SiO2/P2O5/Al2O3两种组分组成,且X/Al2O3和SiO2/P2O5/Al2O3的质量比为0.5~2:1,其中X为Cr2O3、ZnO中任意一种,X在X/Al2O3中质量分数为1%~40%,SiO2在SiO2/P2O5/Al2O3中质量分数为5%~15%,P2O5与SiO2的质量比为4~5:1;

所述催化剂由下述步骤制备而成:

(1)制备X/Al2O3

向金属盐水溶液中加入Al2O3,混合均匀后用喷雾干燥法干燥,然后在350~600℃煅烧3~6小时,获得X/Al2O3;其中,所述金属盐为硝酸铬、硝酸锌中任意一种;

(2)制备SiO2/P2O5/Al2O3

向质量分数为11%的拟薄水铝石水溶液中加入硅溶胶与磷酸,搅拌分散均匀,随后加入含氮化合物m与含氮化合物n,充分搅拌,所得混合物转入水热反应器中进行水热反应,水热反应的温度为150~250℃、时间为12~48小时;水热反应结束后进行离心分离,沉淀物干燥后转入马弗炉内550~700℃煅烧20~30小时,获得SiO2/P2O5/Al2O3;其中,含氮化合物m为色氨酸、三乙胺中任意一种,含氮化合物n为丙氨酸、四乙基氢氧化铵中任意一种;

(3)制备催化剂

将X/Al2O3和SiO2/P2O5/Al2O3压片或研磨或球磨混合均匀后过40~60目筛,获得催化剂。

2.根据权利要求1所述的催化含硫合成气直接转化制备低碳烯烃的方法,其特征在于:所述X/Al2O3和SiO2/P2O5/Al2O3的质量比为1:1,X在X/Al2O3中质量分数为30%~40%,SiO2在SiO2/P2O5/Al2O3中质量分数为9%~14%,P2O5与SiO2的质量比为4.7。

3.根据权利要求1或2所述的催化含硫合成气直接转化制备低碳烯烃的方法,其特征在于:步骤(1)中,所述喷雾干燥的进风温度为270~290℃,风机功率为60~90 Hz,蠕动泵转速为40~60转/分钟。

4.根据权利要求1或2所述的催化含硫合成气直接转化制备低碳烯烃的方法,其特征在于:步骤(1)中,在400~450℃煅烧3~6小时。

5.根据权利要求2所述的催化含硫合成气直接转化制备低碳烯烃的方法,其特征在于:步骤(2)中,所述拟薄水铝石与含氮化合物m的质量比为1:1.25~2.5,拟薄水铝石与含氮化合物n的质量比为1:0.8~1.6。

6.根据权利要求1或2或5所述的催化含硫合成气直接转化制备低碳烯烃的方法,其特征在于:步骤(2)中,所述含氮化合物m为三乙胺,含氮化合物n为四乙基氢氧化铵。

7.根据权利要求1所述的催化含硫合成气直接转化制备低碳烯烃的方法,其特征在于:所述含硫合成气中含硫化合物浓度为40~60 ppm、CO、H2的摩尔比2,在温度为380~410℃、‑1 ‑1压力为1.5~2 MPa、含硫合成气空速为4500~5000 mL·g ·h 下反应40~60小时制备低碳烯烃。

8.根据权利要求1或7所述的催化含硫合成气直接转化制备低碳烯烃的方法,其特征在于:所述低碳烯烃为乙烯、丙烯、1‑丁烯、异丁烯、顺‑2‑丁烯、反‑2‑丁烯中任意一种或多种。