乙醇脱水制乙烯的历史背景

早在13世纪，人们就知道乙醇催化脱水可以生产乙烯。

1797年，荷兰化学家发现Al2O3可以催化乙醇脱水。目前，该催化剂已用于乙醇脱水工业装置。

国内外对乙醇脱水制乙烯技术的研究主要集中在高效催化剂和反应器的开发上。

催化剂研究有两个方向:一是对传统的Al2O3催化剂进行改进，主要是通过添加一些金属元素来增加其活性，延长其使用寿命；另一个方向是开发高活性的分子筛催化剂。

中国常州化工厂和锦西化工厂都使用Al2O3催化剂生产乙烯。1981年，美国Holcon SD公司开发了一种代号为Syndol的催化剂，属于Al2O3系列催化剂，已在年产5万吨乙烯的装置中使用。

南开大学在1986发明的命名为NKC-03A的分子筛催化剂是用盐酸(或氯化铵)进行离子交换，用无机酸铝盐(或氢氧化铝)和氨水共沉淀或与铝胶体干混，焙烧得到的。

该催化剂的反应温度比Al2O3系列催化剂(包括Syndol)低80~100℃，时空产率可提高14倍。

而且催化剂稳定性好，使用寿命长，已在国内推广应用[3]。

美国爱荷华大学的科里·B·菲利普斯(Cory B.Phillips)和拉温德拉·达塔[4]在1997中研究了用含水乙醇和H-ZSM-5分子筛催化剂生产乙烯的方法，所用原料含水0 ~ 20%(体积)。

研究表明，乙醇中含有的水分可以减轻分子筛催化剂活性中心的酸性，延长催化剂寿命，提高乙烯选择性。

北京化工大学的龚等[1]研究了以分子筛为催化剂，低浓度乙醇脱水制生物乙烯。

在温度320～360℃和适宜的液体空速条件下，乙烯收率在98%～99%之间。

同时，研究了乙醇浓度对反应和催化剂负载量的影响。

研究表明，低浓度乙醇发酵液(质量分数约为65438±00%)可作为反应原料，4A分子筛可作为生产乙烯的催化剂。

这可以大大降低乙醇脱水制乙烯的生产成本。

东北师范大学赵本良等人[5]研究了乙醇脱水制乙烯用杂多酸作催化剂。

实验结果表明，杂多酸作为催化剂具有良好的催化活性、选择性，反应温度低，产率高。

优于文献报道的南开NKC-03A、Syndol和γ-Al2O3。

同时，对催化剂的用量和使用寿命进行了深入的研究。