负载型硅钨酸催化剂制取丙烯攻略

丙烯是仅次于乙烯的最重要的基本有机原料之一,其最大用途是生产聚丙烯,占60%左右,其次是生产丙烯腈、环氧丙烷、异丙苯、异丙醇、羰 基醇及其他下游产品。

丙烯的全球需求年年增长。在工业中,利用丁烯歧化反应,可以将相对过剩的、附加值较低的C4烯烃原料转化为高附加值丙烯产品。1-丁烯在自身歧化反应过程中产生乙烯和己烯,在歧化阶段,1-丁烯在催化剂表面将同时 发生双键异构化反应生成2-丁烯,2-丁烯与1-丁烯交叉歧化,产出一定量的丙烯和戊烯,如何能够提高丙烯和戊烯的选择性的关键是选择合适的催化剂。

负载型硅钨酸催化剂制取丙烯图片

以磷钨酸、硅钨酸为代表的钨杂多酸是一类由氧原子桥接金属原子形成的金属氧簇化合物。具有良好的催化性能,是一种高效的双功能催化剂,不仅具有酸催化性能,还具有氧化还原催化性能。杂多酸结构稳定,可以用在均相或者非均相催化环境,也可以和相转移催化剂共同使用,对环境无污染,对设备腐蚀性小,是一种很有发展前途的绿色催化剂。

有研究人员提出一种负载型硅钨酸催化剂,该负载型钨基催化剂可用于较低反应温度下1-丁烯歧化制丙烯反应,采用该催化剂可在低温(80℃~200 ℃)常压下催化1-丁烯歧化制取丙烯,1-丁烯转化率可达71.7mol%,丙烯产率可达20.9mol%。

步骤一、将含硅0.2g的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(Aldrich,99.9%) 溶于10mL无水乙醇中得到含硅的有机溶液,将1gγ-Al2O3置于含硅的有机溶液中搅拌浸渍2h,然后将浸渍后的γ-Al2O3取出,100℃干燥24h,再 在空气气氛下将干燥后的γ-Al2O3焙烧,得到载体20Si/Al;所述焙烧的温度为550℃,焙烧的时间为24h;

步骤二、将1g步骤一中所述载体置于10mL偏钨酸铵溶液(含钨0.06g) 中搅拌浸渍5h,然后将浸渍后的载体取出,100℃干燥24h,再在空气气氛下将干燥后的载体焙烧,得到1-丁烯歧化制备丙烯的负载型硅钨酸催化剂。

通过在γ-Al2O3上沉积10wt%~25wt%的Si,不仅可以增加载体酸性,还可以减弱载体和负载氧化钨之间的相互作用,降低氧化钨在其上的分散程度,在低温下1-丁烯接触时有利于形成歧化活性金属卡宾物种,从而大幅提升丙烯转化率。

 

 

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