專利名稱：金屬摻雜的In₂O₃的復(fù)合材料催化合成丙烯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于先進(jìn)材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種金屬摻雜的In2O3材料在乙醇制取丙烯中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
In2O3是一種稀有的金屬材料，常用在特種材料、冶金、電子器件制造領(lǐng)域，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)摻雜的In2O3材料可應(yīng)用于合成丙烯的過(guò)程中。丙烯是基本化工原料，廣泛應(yīng)用于各種化學(xué)工業(yè)過(guò)程。目前，丙烯的生產(chǎn)是以石油資源為原料，通過(guò)石腦油熱裂解、催化裂解、丙烷脫氫等反應(yīng)過(guò)程中獲得。這些過(guò)程成熟，并有廣泛的工業(yè)應(yīng)用。但是，原料皆依賴于為一次性、不可再生的化石原料。隨著全球范圍內(nèi)化石能源的日益枯竭，開(kāi)發(fā)以可再生原料為基礎(chǔ)的丙烯生產(chǎn)技術(shù)具有戰(zhàn)略意義。 本發(fā)明發(fā)現(xiàn)基于金屬摻雜的In2O3材料上的乙醇制取丙烯過(guò)程，此材料在丙烯選擇性上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可提高乙醇制取丙烯過(guò)程的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種種金屬摻雜的In2O3材料的合成方法及其在乙醇合成丙烯過(guò)程中的應(yīng)用。本發(fā)明首先提供一種金屬摻雜的In2O3的復(fù)合材料，其特征在于，所述的摻雜的金屬為鈧、錯(cuò)、或鎳。上述本發(fā)明的復(fù)合材料中所述的金屬通過(guò)浸潰方法將引入至Ιη203。上述本發(fā)明的復(fù)合材料中所述的摻雜金屬與In2O3的質(zhì)量比為1:5-33。上述本發(fā)明的復(fù)合材料中所述的摻雜金屬與In2O3的原子比例1:10-11:1。本發(fā)明在一方面提供上述本發(fā)明的金屬摻雜的In2O3的復(fù)合材料的制備方法，其步驟為取100重量份In2O3載體浸入含有一種兩種摻入金屬可溶性鹽溶液中，浸潰I小時(shí)后于100-130° C烘干，然后于450-600° C下焙燒2_5小時(shí)，即得所述的金屬摻雜的In2O3的復(fù)合材料。該復(fù)合材料的制備方法中所述金屬及其他參數(shù)的定義或優(yōu)選與上文一致。本發(fā)明在一方面提供上述本發(fā)明的金屬摻雜的In2O3的復(fù)合材料催化合成丙烯的方法，該方法以乙醇為反應(yīng)原料，使用鈧、鋯、或鎳摻雜的In2O3的復(fù)合材料為催化劑。所述的金屬通過(guò)浸潰方法將引入至Ιη203。所述的摻雜金屬與In2O3的質(zhì)量比為1:5-33。所述的摻雜金屬與In2O3的原子比例1:10-11:1。上述本發(fā)明的制備丙烯的方法中所述的反應(yīng)條件為固定床反應(yīng)器，壓力O. 1-1. 5MPa，溫度400-600。C，原料重量空速O. 1-3. O小時(shí)' 反應(yīng)壓力優(yōu)選O. 1-0. 5MPa。原料重量空速優(yōu)選O. 2-2. O小時(shí)-1。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)基于金屬摻雜的In2O3材料上的乙醇制取丙烯過(guò)程，此材料在丙烯選擇性上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可提高乙醇制取丙烯過(guò)程的效率。
具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明予以進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不因此而限制本發(fā)明。實(shí)施例1取IOOg In2O3,充分研磨后，放入IOOml含有15g硝酸鈧的水溶液中浸潰I小時(shí)，120° C烘干后，500° C焙燒3h，制得催化劑A。實(shí)施例2
取IOOg In2O3，充分研磨后，放入IOOml含有10. 5g氯化鋯的水溶液中浸潰I小時(shí)，120° C烘干后，500° C焙燒3h，制得催化劑B。實(shí)施例3取IOOg In2O3，充分研磨后，放入IOOml含有5g硝酸鎳的水溶液中浸潰I小時(shí)，120° C烘干后，500° C焙燒3h，制得催化劑C。實(shí)施例4取IOOg In2O3,充分研磨后，放入IOOml含有15g硝酸鈧和5g硝酸鎳的水溶液中浸潰I小時(shí)，120° C烘干后，450° C焙燒3h，制得催化劑D。實(shí)施例5取IOOg In2O3,充分研磨后，放入IOOml含有15g硝酸鈧和5g氯化鋯的水溶液中浸潰I小時(shí)，120° C烘干后，490° C焙燒3h，制得催化劑E。實(shí)施例6取IOOg In2O3,充分研磨后，放入IOOml含有15g硝酸鎳和IOg氯化鋯的水溶液中浸潰I小時(shí)，120° C烘干后，560° C焙燒3h，制得催化劑F。實(shí)施例7將催化劑篩分成40-60目，質(zhì)量為20g，裝填到不銹鋼反應(yīng)器(06 CmxSO Cm)中，反應(yīng)溫度為400-600° C，壓力為O. 1-0. 5MPa，反應(yīng)前將催化劑在N2氣氛中510° C活化處理lh，然后降到反應(yīng)溫度后開(kāi)始進(jìn)樣，乙醇或乙醇-甲醇混合原料經(jīng)過(guò)預(yù)熱(130-150° C)進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)空速為O. 5-3. OtT1，反應(yīng)條件和結(jié)果見(jiàn)表I。表I金屬摻雜In2O3上乙醇合成丙烯的反應(yīng)結(jié)果
權(quán)利要求
1.金屬摻雜的In2O3的復(fù)合材料催化合成丙烯的方法，其特征在于，以乙醇為反應(yīng)原料，使用鈧、鋯、或鎳摻雜的In2O3的復(fù)合材料為催化劑。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的金屬通過(guò)浸潰方法將引入至Ιη203。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的摻雜金屬與In2O3的質(zhì)量比為1:5-33。
4.權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的摻雜金屬與In2O3的原子比例 1:10-11:1。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的反應(yīng)條件為固定床反應(yīng)器，壓力O.1-1. 5MPa，溫度400-600。C，原料重量空速O. 1-3. O小時(shí)'
6.權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的反應(yīng)壓力為O.1-0. 5MPa。
7.權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的原料重量空速為O.2-2. O小時(shí)'
全文摘要
本發(fā)明提供一種金屬摻雜的In2O3的復(fù)合材料催化合成丙烯的方法，其特征在于，以乙醇為反應(yīng)原料，使用鈧、鋯、或鎳摻雜的In2O3的復(fù)合材料為催化劑。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)基于金屬摻雜的In2O3材料上的乙醇制取丙烯過(guò)程，此材料在丙烯選擇性上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可提高乙醇制取丙烯過(guò)程的效率。
文檔編號(hào)C07C11/06GK103012043SQ20121049543
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者洪仁作 申請(qǐng)人:洪仁作