用于丙烷和丁烷脱氢的选择性沸石载体催化剂制造技术

描述了用于烷烃脱氢的选择性载体催化剂组合物，所述催化剂组合物包含铂、锡组分、钾组分、一种或多种另外的助催化剂元素、以及载体。还描述了用于制备这类催化剂组合物的方法以及使用这类催化剂组合物将烷烃转化成烯烃的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及催化剂，具体地，涉及适合于丙烷和/或丁烷脱氢成为烯烃和/或相应烯烃的多助催化剂、基于铂的磷酸硅铝(SAPO)分子筛沸石载体催化剂。
技术介绍
在生产烯烃(诸如丙烯)中，烷烃的催化脱氢是一种常见步骤。氧化脱氢过程会放出热量并且具有较低选择性和较差的烯烃质量。直接脱氢过程可受到平衡限制并且需要高温来获得希望的烯烃产率。因为这种高温可能造成热裂解，因此，在控制脱氢反应中催化剂化学是重要的。选择适当的催化剂可显著地影响脱氢反应的转化率、选择性、以及烯烃产率。最为常规的催化剂材料在使用和/或老化期间也经历劣化。尽管已经投入很大努力来开发和使用脱氢催化剂，仍存在对于能够提供改善的稳定性、转化率、选择性、以及烯烃产率中的一种或多种的催化剂材料的需求。因此，需要解决与常规脱氢催化剂材料相关联的这些和其他缺点。通过本专利技术的组合物和方法满足了这些需求和其他需求。
技术实现思路
根据本专利技术的目的，如在此实施和广泛描述的，一方面，本公开涉及磷酸硅铝(SAPO)分子筛沸石载体催化剂(基于铂的催化剂)，并且具体地，涉及适合用于丙烷和/或丁烷选择性脱氢的多种促进组分。一方面，本公开提供脱氢催化剂组合物，包括：基于催化剂组合物的总量，约0.1wt.％至约1wt.％的铂；碱性助催化剂(basepromoter)，包括锡组分和钾组分；至少一种另外的助催化剂(promoter)，包括镧组分、锌组分、钙组分、镁组分、或它们的组合。一方面，使用磷酸硅铝(SAPO)分子筛沸石作为脱氢催化剂的载体。附图说明结合在本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图示出了多个非限制性方面并且与本描述一起用于对本专利技术的原理进行说明。图1示出了Pt-Sn-K/改性的-SAPO-34(催化剂J)的X射线衍射图案改性的-SAPO-34载体的扫描电子显微镜图像。具体实施方式通过参考本专利技术和其中包括的实施例的下列详细描述，可以更容易理解本专利技术。在公开并且描述本专利技术化合物、组合物、制品、系统、设备、和/或方法之前，应当理解，它们并不局限于具体的合成方法，除非另有规定，或者并不局限于具体的试剂，除非另有规定，当然，其本身可以改变。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述具体方面的目的并且并不旨在进行限制。尽管在本专利技术的实践或测试中可以使用与在此描述的方法和材料相似或等同的任何方法和材料，现在将描述示例性方法和材料。在此提及的所有公开文件通过引用结合在此，以公开并且描述与公开文件所引用的那些相关联的方法和/或材料。定义除非另有限定，否则，在此使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。尽管在本专利技术的实践或测试中可以使用与在此描述的方法和材料相似或等同的任何方法和材料，现在将描述示例性方法和材料。如本说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一个”、“一种”、以及“该”包括复数指示物，除非上下文另有清晰指示。因此，例如，提及“酮”包括两种或更多种酮的混合物。在此，范围可表达成从“约”一个具体值和/或至“约”另一具体值。当表达该范围时，另一方面包括从一个具体值和/或至另一具体值。类似地，当将值表达成近似值时(使用先行词“约”)，应当理解的是，该具体值形成另一方面。应当进一步理解的是，每个范围的端点在以下方面是重要的：与另一端点相关，以及独立于另一端点。还应当理解的是，存在在此公开的许多值，并且除了该值本身之外，在此每个值还公开为“约”该具体值。例如，如果公开了值“10”，则也公开了“约10”。还应当理解的是，还公开了两个具体单元之间的每个单元。例如，如果公开了10和15，则也公开了11、12、13、以及14。“约”和“基本上”旨在包括基于提交本申请时可用设备与具体数量的测量相关联的误差程度。如在此使用的，术语“可选的”或“可选地”指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括所述事件或情况发生的实例和所述事件或情况不发生的实例。例如，短语“可选取代的烷基”指烷基基团可以取代或未取代并且该描述包括取代和未取代的烷基基团。公开了用于制备本专利技术的组合物的组分以及在此公开的方法中使用的组合物本身。在此公开了这些材料和其他材料，并且应当理解的是，当公开这些材料的组合、子集、相互作用、组(group)等时，尽管未明确公开这些化合物中的每个不同单独的和集合的组合和变化(permutation)的具体指示，在此具体考虑并且描述了每一种。例如，如果公开并且讨论了具体化合物并且讨论了对于包括这些化合物的许多分子所做的多种改变，具体考虑的是化合物和可能的变化的每种和全部组合和变化，除非明确指示相反。因此，如果公开了一类分子A、B、以及C以及公开了一类分子D、E、以及F、以及组合分子A至D的实施例，那么即使每一个并未单独提及，每一个单独地和集合地考虑表示认为公开了组合A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E以及C-F。类似地，还公开了这些的任何子集或组合。因此，例如，亚组(sub-group)A-E、B-F、以及C-E将被视为公开。该概念适用于本申请的所有方面，包括但不限于制备和使用本专利技术的组合物的方法中的步骤。因此，如果存在可以执行的许多附加步骤，则应当理解，利用本专利技术的方法的任何具体实施方式或实施方式的组合可以执行这些附加步骤的每一个。本说明书和随附权利要求中提及组合物或制品中的具体元素或组分的重量份表示组合物或制品中的该元素或组分与任何其他元素或组分之间的重量关系，以重量份表达。因此，在包含2重量份的组分X和5重量份的组分Y的化合物中，X与Y以2:5的重量比存在，并且无论化合物中是否包含附加组分，皆以该比例存在。除非具体指出相反，否则，组分的重量百分比是基于包括该组分的制剂或组合物的总重量。如在此使用的术语“烷基基团”指1至24个碳原子的支链或无支链的饱和烃基基团，诸如，甲基、乙基、正-丙基、异丙基、正-丁基、异丁基、叔-丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十四烷基、十六烷基、十二烷基、二十四烷基等。“低级烷基”基团指包含一至六个碳原子的烷基基团。如在此使用的术语“烷氧基”指通过单个末端醚键(terminaletherlinkage)结合的烷基基团；即，“烷氧基”基团可被定义为-OR，其中，R是如上限定的烷基。“低级烷氧基”基团指包含一至六个碳原子的烷氧基基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻烷烃脱氢催化剂组合物，包括：a.基于所述催化剂组合物的总量，约0.1wt.％至约1.5wt.％的铂；b.碱性助催化剂，包括锡组分和钾组分；c.另外的助催化剂，包括镧组分、锌组分、钙组分、镁组分、或它们的组合；以及d.磷酸硅铝沸石分子筛载体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.21 US 61/868,3401.一种轻烷烃脱氢催化剂组合物，包括：
a.基于所述催化剂组合物的总量，约0.1wt.％至约1.5wt.％的铂；
b.碱性助催化剂，包括锡组分和钾组分；
c.另外的助催化剂，包括镧组分、锌组分、钙组分、镁组分、
或它们的组合；以及
d.磷酸硅铝沸石分子筛载体。
2.根据权利要求1所述的脱氢催化剂组合物，其中，所述碱性助催化
剂包括锡和/或其氧化物、以及钾和/或其氧化物。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的脱氢催化剂组合物，其中，所
述另外的助催化剂包括镧和/或其氧化物、锌和/或其氧化物、钙和/
或其氧化物、镁和/或其氧化物、或它们的组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的脱氢催化剂组合物，包含约
0.2wt.％至约0.8wt.％的铂、和/或约0.4wt.％至约2wt.％的锡、和/或
约0.2wt.％至约1wt.％的钾、和/或约0.2wt.％至约1wt.％的镧、和/
或约0.1wt.％至约1wt.％的锌、和/或约0.1wt.％至约1wt.％的钙。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的脱氢催化剂组合物，包括约
0.1wt.％至约1.2wt.％的镁。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的脱氢催化剂组合物，其中，包
括铂、锡、钾、以及所述另外的助催化剂的所述催化剂组合物的总
金属含量为所述催化剂组合物的约1wt.％至约5wt.％。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的脱氢催化剂组合物，其中，c)
包括包含镧、锌、钙、镁、或它们的组合的至少两种另外的助催化
剂。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的脱氢催化剂组合物，其中，锡、
钾、和所述另外的助催化剂与铂的比率为至少约2:1。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的脱氢催化剂组合物，其中，所
述载体包括磷酸硅铝沸石分子筛。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的脱氢催化剂组合物，其中，所
述载体包括AEI、AFT、APC、ATN、ATT、ATV、AWW、BIK、
CAS、CHA、CHI、DAC、DDR、EDI、ERI、GOO、KFI、LEV、
LOV、LTA、MON、PAU、PHI、RHO、ROG、THO、ALPO-17、
ALPO-18、ALPO-34、SAPO-5、SAPO-17、SAPO-18、SAPO-34、
SAPO-35、SBA-15、MCM-42、ZK-4、ZSM-2、ZSM-5、ZK-14、
SAPO-42、ZK-21、ZK-22、ZK-5、ZK-20、沸石A、羟基方钠石、
毛沸石、菱沸石、...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽山·那瓦克，
申请(专利权)人：沙特基础工业公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA