烃转化催化剂体系制造技术

本发明专利技术涉及烃转化催化剂体系，其包含：第一组合物，其含有在固体载体上的脱氢活性金属；和第二组合物，其含有在无机载体上的过渡金属；以及利用烃转化催化剂体系的烃转化方法。

Catalyst System for Hydrocarbon Conversion

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烃转化催化剂体系
本专利技术涉及烃转化催化剂体系，该体系可以在将包含饱和烃化合物的烃进料转化成烯烃产物的方法中使用。
技术介绍
烯烃，尤其是包括乙烯和丙烯的轻烯烃，是有价值的烃产物。它们可以用于制备各种各样的终产物，其包括环氧乙烷、环氧丙烷、乙苯、丙酮、苯酚、聚乙烯、聚丙烯、其它聚合物、以及其它石化产物。尽管价格随着时间已经波动，但是该行业中的需求仍在不断增长。为了服务工业需要，许多方法已经用于生产烯烃。然而，从诸如链烷烃(paraffin)的更低价值的原料中生产烯烃通常在经济上更有吸引力。用于将饱和链烷烃转化成烯烃的常规方法是热裂化。这是一种高能耗的方法且产品选择性难以调整和控制。催化裂化是后来开发的方法。用适当的催化材料(通常是沸石基材料)烃裂化可以在不太苛刻的操作条件下发生。在本领域中，利用适当的催化剂通过脱氢将饱和链烷烃转化成烯烃(具有相应的碳数)的方法也是已知的。可以在脱氢之后进行适当的复分解步骤，以便最终提供满足最高工业需求的改性烯烃产物分布。在脱氢和复分解方法中可能会发生不同的副反应，例如乙烯、丙烯或丁烯的(再)氢化，反之乙烯、丙烯或丁烯是乙烷、丙烷或丁烷的脱氢反应的优选终产物。进一步地，在氢的存在下，可能会发生进料(诸如丙烷)的氢解和裂化。因此，氢的开发在进一步使得到的烯烃反应中可能是缺点。尽管公开了用于生产轻烯烃(诸如乙烯和丙烯)的各种方法，但是仍然需要利用较少价值的链烷烃进料的轻烯烃生产方法，其相对于当前技术具有改进的经济性和/或烯烃收率。
技术实现思路
本专利技术涉及一种烃转化催化剂体系，其包括：a.第一组合物，其包含在固体载体上的脱氢活性金属；和b.第二组合物，其包含在无机载体上的过渡金属。本专利技术还涉及利用烃转化催化剂体系的烃转化方法。具体实施方式如上所述，本专利技术涉及包含第一组合物和第二组合物的烃转化催化剂体系。第一组合物包含在固体载体上的脱氢活性金属。脱氢活性金属是指对于烃脱氢而言有效的一组金属。脱氢是氢从分子中脱离的反应。在一个实施方式中，脱氢活性金属选自由铂、钯、铱、铬及它们的混合物组成的组。在一个优选的实施方式中，脱氢活性金属是铂。脱氢活性金属可以以各种氧化态(包括它们的零价或元素金属形式和诸如氧化物形式的其它氧化态)或可选地以多于一种的单一氧化态来存在。在一个实施方式中，第一组合物基于第一组合物的总重量含有0.01wt％至25wt％的脱氢活性金属、优选地0.05wt％至20wt％的脱氢活性金属、更优选地0.1wt％至5wt％的脱氢活性金属。在一个实施方式中，固体载体选自氧化铝、二氧化硅、二氧化锆、二氧化钛、氧化镁、氧化钙及它们的混合物。在特定的实施例中，固体载体是至少两种或更多种金属氧化物以各种重量比的混合物。例如，固体载体可以选自由氧化镁和氧化铝的混合物、氧化钙和氧化铝的混合物、和它们的混合物、优选地氧化镁和氧化铝的混合物组成的组。混合金属氧化物固体载体可以作为或衍生自层状双氢氧化物(LDH)(诸如镁-铝LDH或钙-铝LDH)来存在。代表性地，混合金属氧化物固体载体可以优选地通过使层状双氢氧化物(诸如镁-铝或钙-铝层状双氢氧化物)经受600℃至700℃、更优选地600℃至650℃范围内的温度达超过2h、更优选地3h至10h来获得。用于增强第一组合物的催化活性的额外的活性金属(诸如钾、锡、镧、铟、钇、镱、铼及它们的混合物)也可以存在于第一组合物中。在一个优选的实施方式中，第一组合物进一步包含额外的活性金属，其选自由锡、铟及它们的混合物组成的组。优选地，第一组合物基于第一组合物的总重量包含0.005wt％至2wt％、更优选地0.01wt％至1wt％的额外的活性金属。在一个代表性实施方式中，铂是脱氢活性金属，混合的氧化镁-氧化铝是固体载体，并且锡是第一组合物中的额外的活性金属。脱氢活性金属、固体载体和额外的活性金属可以以第一组合物的通常至少约90重量％、典型地至少约95重量％、经常至少约99重量％的组合量来存在。烃转化催化剂体系中的第二组合物包含在有机载体上的过渡金属。代表性烯烃复分解活性过渡金属可以包括元素周期表第6族和第7族中的那些金属的任何一种或多种。在一个实施方式中，第二组合物的过渡金属选自钼、钨、铼及它们的混合物。过渡金属可以以各种氧化态(包括它们的零价或元素金属形式和诸如氧化物形式的其它氧化态)或可选地以多于一种的单一氧化态来存在。过渡金属优选地是钨、更优选地以氧化钨的形式。在一个实施方式中，无机载体选自氧化铝、二氧化硅、二氧化锆、二氧化钛、沸石及它们的混合物、优选地二氧化硅或二氧化硅和沸石的混合物。优选地，沸石选自ZSM-5、X-沸石、Y-沸石、β-沸石、MCM-22、镁碱沸石(ferrierite)及它们的混合物、更优选地Y-沸石。对于第二组合物特别优选的是将过渡金属均匀地或可能非均匀地分散在无机载体上。在一个代表性实施方式中，第二组合物包含分散在无机载体上的氧化钨，该无机载体包含二氧化硅和沸石的混合物。在另一个实施方式中，第二组合物进一步包含混合金属氧化物，优选地与分散在无机载体上的过渡金属物理地混合的金属氧化物。第二组合物的混合金属氧化物可以优选地选自氧化镁和氧化铝的混合物和氧化钙和氧化铝的混合物。第二组合物的混合金属氧化物可以作为或衍生自层状双氢氧化物(LDH)(诸如镁-铝LDH或钙-铝LDH)来存在。在一个实施方式中，第二组合物基于第二组合物的总重量包含1wt％至15wt％的过渡金属、甚至更优选地5wt％至10wt％的过渡金属。过渡金属、无机载体、和任选的混合金属氧化物可以以第二组合物的通常至少约90重量％、典型地至少约95重量％、经常至少约99重量％的组合量来存在。在根据本专利技术的烃转化催化剂体系中，可以提供的是第一组合物不同于第二组合物。同样地，包含在第一组合物中的固体载体可以不同于包含在第二组合物中的无机载体。在另一个实施方式中，可以提供的是第二组合物不包含脱氢活性金属，具体地第二组合物不包含铂、钯、铱、铬、或它们的混合物。第一组合物优选地通过在固体载体上负载脱氢活性金属和任选的额外的活性金属的所有元素前体随后进行合适的热处理来制备。类似地，第二组合物优选地通过在无机载体上负载过渡金属的所有元素前体随后进行合适的热处理来制备。元素前体是含有所需元素的起始化合物，其可以通过合适的热处理在最终的烃转化催化剂中转化成所需形式的元素。例如，元素前体可以包括这些元素的氧化物、卤化物、醇盐、硝酸盐、碳酸盐、甲酸、草酸盐、胺或氢氧化物。更优选地，第一组合物通过在固体载体上浸渍、优选地同时共浸渍脱氢活性金属和任选的额外的活性金属的元素前体(其以溶液形式来提供)随后煅烧来制备。煅烧优选地在氧化气氛中来进行，在300℃至800℃范围内的温度下进行1h至24h、甚至更优选地在400℃至600℃范围内的温度下进行2h至10h。在第二组合物进一步包含如上所述的混合金属氧化物的实施方式中，然后进一步将无机载体上的煅烧过渡金属与选择的混合金属氧化物物理地混合，其中然后进一步将得到的混合物煅烧以获得最终的第二组合物。还更优选地，第二组合物通过在无机载体上、优选地按顺序地浸渍过渡金属的元素前体(其以溶液形式来提供)然后煅烧来制备。煅烧优选地在氧化气氛中来进行，在300℃至80本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烃转化催化剂体系，包含：a.第一组合物，含有在固体载体上的脱氢活性金属；和b.第二组合物，含有在无机载体上的过渡金属。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.13 EP 16203696.6;2016.12.13 EP 16203690.9;1.一种烃转化催化剂体系，包含：a.第一组合物，含有在固体载体上的脱氢活性金属；和b.第二组合物，含有在无机载体上的过渡金属。2.根据权利要求1所述的烃转化催化剂体系，其中所述脱氢活性金属选自由铂、钯、铱、铬及它们的混合物组成的组。3.根据权利要求1所述的烃转化催化剂体系，其中所述脱氢活性金属是铂。4.根据前述权利要求中任一项所述的烃转化催化剂体系，其中所述固体载体选自氧化铝、二氧化硅、二氧化锆、二氧化钛、氧化镁、氧化钙及它们的混合物。5.根据权利要求4所述的烃转化催化剂体系，其中所述固体载体是选自由混合的氧化镁-氧化铝、混合的氧化钙-氧化铝及它们的混合物组成的组中的至少两种或更多种金属氧化物的混合物。6.根据权利要求5所述的烃转化催化剂体系，其中所述至少两种或更多种金属氧化物的混合物衍生自层状双氢氧化物。7.根据前述权利要求中任一项所述的烃转化催化剂体系，其中所述第一组合物进一步包含选自由钾、锡、镧、铟、钇、镱、铼及它们的混合物组成的组的额外的活性金属。8.根据权利要求7所述的烃转化催化剂体系，其中所述额外的活性金属选自由锡、铟及它们的混合物组成的组。9.根据前述权利要求中任一项所述的烃转化催化剂体系，其中所述过渡金属选自由钼、钨、铼及它们的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔吉·苏里耶，安纳·詹他拉苏克，武蒂贴·贾里瓦差拉，
申请(专利权)人：SMH有限公司，
类型：发明
国别省市：泰国,TH