本發(fā)明屬于低碳烯烴的制備，尤其涉及一種二乙烯酮直接制備低碳烯烴的方法。

背景技術(shù)：

1、低碳烯烴是指碳原子數(shù)在2-4之間的烯烴，即乙烯、丙烯和丁烯等小分子烯烴的總稱。低碳烯烴在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著重要角色，是制造塑料、溶劑、藥物、化妝品等多種產(chǎn)品的重要原料，它們的下游產(chǎn)物涉及人們生活的方方面面。

2、現(xiàn)階段，低碳烯烴的制備方法主要包括石油路線和非石油路線。石油路線主要通過石油裂解等工藝來獲取低碳烯烴，通過特定的化學(xué)過程將重質(zhì)烴分解成較輕的烴類，其中包含低碳烯烴，這種方法最大的弊端是高度依賴稀缺的石油資源。非石油路線包括一些合成方法和技術(shù)，例如合成氣制低碳烯烴技術(shù)等。合成氣制烯烴的方法是通過費托合成(ftto)工藝選擇性地生產(chǎn)乙烯、丙烯和丁烯等低碳烯烴；通過化學(xué)合成的方法生產(chǎn)低碳烯烴，對于減少對石油資源的依賴和保障能源安全具有重要意義。

3、但是，合成氣制低碳烯烴，存在選擇性較低的問題，其中費托合成(ftto)工藝中低碳烴類(c2-c4烴類)的選擇性不超過58％，因此，開發(fā)一種新的、具有高選擇性的化學(xué)合成工藝制備低碳烯烴勢在必行。

4、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種二乙烯酮直接制備低碳烯烴的方法，以解決上述問題。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明特采用以下技術(shù)方案：

3、一種二乙烯酮直接制備低碳烯烴的方法，所述方法包括：以二乙烯酮為原料，在催化劑的作用下、于250-360℃反應(yīng)生成低碳烯烴；其中，所述催化劑的顆粒尺寸為20-40目。

4、每分鐘通入所述二乙烯酮的質(zhì)量與所述催化劑的質(zhì)量比為0.13-2.6：1；

5、可選地，所述催化劑包括分子篩催化劑。所述分子篩催化劑優(yōu)選為磷鋁分子篩粉末催化劑；

6、優(yōu)選地，在所述反應(yīng)之前，使用氫氣將所述催化劑進行活化處理；所述活化的溫度為500-600℃。

7、進一步地，所述催化劑經(jīng)過所述活化處理后，使用載氣進行吹掃；所述載氣包括氬氣。

8、所述二乙烯酮通過載氣與所述催化劑進行接觸，進而參與反應(yīng)；所述載氣的空速為900-36000ml/h.gcat，接觸時間為0.93-37.37min。

9、低碳烯烴是重要的基礎(chǔ)化工原料，傳統(tǒng)制備方法主要依賴于石油裂解，存在原料依賴性強、環(huán)境污染等問題。二乙烯酮制備低碳烯烴工藝的開發(fā)為解決這些問題提供了新的思路。二乙烯酮具有獨特的多中心反應(yīng)性，可以生成丙酮等重要工業(yè)中間體。其分子結(jié)構(gòu)中含有兩個雙鍵，使得它具有高度不飽和性，化學(xué)性質(zhì)極為活潑，可以生成多種精細(xì)化工中間體。

10、本發(fā)明提供的方法，創(chuàng)新性地使用二乙烯酮為原料，基于催化劑進行反應(yīng)生成低碳烯烴。二乙烯酮是一種無色或淡黃色并具有刺激性氣味的可燃性液體，主要用于制作藥物中間體，食品防腐劑，顏料等，是一種廉價易得的化學(xué)物質(zhì)，使用二乙烯酮制備低碳烯烴，其合成路徑如下：

11、本申請反應(yīng)過程中的水來自催化劑和/或載氣。

12、本發(fā)明的有益效果：

13、本發(fā)明創(chuàng)新性地使用新原料二乙烯酮制備低碳烯烴，通過工藝條件的把控，顯著提高低碳烯烴的選擇性，烴類中低碳烯烴的選擇性可達85-99％(丙酮，co2排除)，顯著高于現(xiàn)有技術(shù)制備低碳烯烴的選擇性；同時，本發(fā)明有效減少副產(chǎn)物的生成，降低廢棄物的處理成本，符合現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)綠色發(fā)展的要求；并且，本發(fā)明提供的合成工藝簡單，操作簡便，工業(yè)原料二乙烯酮廉價易得，且能夠高選擇性制備低碳烯烴，在化工領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種二乙烯酮直接制備低碳烯烴的方法，其特征在于，所述方法包括：以二乙烯酮為原料，在催化劑的作用下反應(yīng)生成低碳烯烴。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化劑包括分子篩催化劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：在所述反應(yīng)之前，使用氫氣將所述催化劑進行活化處理；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述催化劑經(jīng)過所述活化處理后，使用載氣進行吹掃；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)的溫度為250-360℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述二乙烯酮通過載氣的攜帶與所述催化劑進行接觸，進而參與反應(yīng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述載氣的空速為900-36000ml/h.gcat。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述二乙烯酮與所述催化劑的接觸時間為0.93-37.37min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化劑的顆粒尺寸為20-40目。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的方法，其特征在于，每分鐘通入所述二乙烯酮的質(zhì)量與所述催化劑的質(zhì)量比為0.13-2.6：1。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種二乙烯酮直接制備低碳烯烴的方法，屬于低碳烯烴制備技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括：以二乙烯酮為原料，在催化劑的作用下反應(yīng)生成低碳烯烴。本發(fā)明創(chuàng)新性地使用廉價易得的新原料二乙烯酮制備低碳烯烴，通過優(yōu)化工藝條件，將烴類中低碳烯烴的選擇性提高至85?99％，顯著高于現(xiàn)有技術(shù)制備低碳烯烴的選擇性，且本發(fā)明提供的方法反應(yīng)副產(chǎn)物少，顯著降低廢棄物的處理成本，操作過程簡單可控，具備工業(yè)化推廣應(yīng)用的前景。

技術(shù)研發(fā)人員：張陽,雷笑笛,王寶俊
受保護的技術(shù)使用者：太原理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8