【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文涉及非均相成型催化剂、合成催化剂的方法、和使用催化剂的方法。
技术介绍
1、烯烃如乙烯、丙烯和丁烯是各种商业上有价值的聚合物的基本结构单元。由于天然存在的烯烃来源不以商业量存在，因此聚合物生产商依赖于将更丰富的低级烷烃转化为烯烃的方法。当今商业规模生产商选择的方法是蒸汽裂解，这是一种高度吸热的方法，其中对蒸汽稀释的烷烃非常短暂地施以至少800℃的温度。产生所需温度的燃料需求和对能够承受该温度的设备的需要显著增加了总成本。此外，高温促进焦炭形成，焦炭在系统内积聚，导致需要昂贵的周期性反应器停机以进行维护和焦炭去除。
2、选择性氧化过程，如氧化脱氢(odh)，是蒸汽裂解的替代方案，其是放热的并且几乎不产生或不产生焦炭。在odh中，在催化剂和任选的惰性稀释剂(如二氧化碳、甲烷、氮气或水蒸汽)的存在下，在低至300℃的温度下将低级烷烃(如乙烷)与氧气混合以产生相应的烯烃。在该方法中可以产生各种其它氧化产物，尤其包括二氧化碳和乙酸。与蒸汽裂解相比时，odh受困于较低的转化率，当与较低的选择性和由于烃与氧气混合导致的热爆炸风险结合时，这一事实可能阻止odh实现广泛的商业实施。
3、成型催化剂可用于乙烷的odh。当产生非均相催化剂时，成型是重要的。对于固定床催化剂，催化剂材料的形状有助于许多关键事情，包括反应器上的压降、传热和传质、在装载与处理过程中避免细粉、在工艺操作过程中的催化剂耗损/分解、以及催化剂成本。
技术实现思路
0、专利技术概述
1、本公开描
2、在一个实施方式中，提供了一种组合物，其包括催化剂活性相，其中催化剂活性相包括movtetaox催化剂。组合物还包括载体相，其中载体相包括气相二氧化硅，并且其中催化剂活性相与载体相形成非均相混合物。
3、在一方面，组合物包括粘合剂，其中粘合剂包括聚合物有机酸、胺或醇。在一方面，粘合剂包括聚乙烯醇或聚乙二醇、或两者。在一方面，粘合剂包括60-80重量％的聚乙烯醇和20-40重量％的聚乙二醇。
4、在一方面，组合物进一步包括无机粘合剂，其中无机粘合剂包括滑石或碳酸钙。
5、在一方面，将组合物烧结以形成陶瓷。
6、在一方面，组合物进一步包括增塑剂，其中增塑剂包括聚乙二醇。
7、在一方面，组合物进一步包括润滑剂。在一方面，润滑剂为组合物的1-2重量％，并且润滑剂包括石墨。
8、在一方面，气相二氧化硅为组合物的5-95重量％。
9、在一方面，将组合物成形为压制片剂，其中压制片剂具有1.0-1.5g/cm3的密度。
10、在一方面，将组合物成形为烧结陶瓷催化剂。
11、本文中描述的另一实施方式(implantation)提供了制造成型催化剂的方法。该方法包括将催化剂活性相、载体相和粘合剂在水性溶剂中合并以形成水溶液，其中催化剂活性相包括movtetaox，且载体相包括气相二氧化硅。该方法还包括加热水溶液以形成稠厚的糊料，干燥稠厚的糊料以蒸发水性溶剂以形成固体粉末，研磨固体粉末以形成颗粒，并压制颗粒以形成片剂。
12、在一方面，研磨固体粉末以形成颗粒包括研磨固体粉末以形成颗粒，其中颗粒的直径为105μm至710μm。
13、在一方面，该方法进一步包括将片剂脱脂，其中将片剂脱脂包括加热片剂以除去粘合剂，以及烧结片剂，其中烧结片剂包括加热片剂以使片剂聚结成致密固体。在一方面，将片剂脱脂包括以每分钟1-2℃的速率将片剂加热至200℃-400℃。在一方面，烧结片剂包括以高达5℃/分钟的速率将片剂加热至400℃-600℃。
14、本文中描述的另一实施方式提供了一种制造成型催化剂的方法。该方法包括在水性溶剂中合并催化剂活性相、载体相和粘合剂以形成水溶液，其中催化剂活性相包括movtetaox，且载体相包括气相二氧化硅，加热水溶液以形成稠厚的糊料，干燥稠厚的糊料以蒸发水性溶剂以形成固体粉末。研磨固体粉末以形成颗粒，并压制颗粒以形成片剂。该方法包括将片剂脱脂，其中将片剂脱脂包括加热片剂以除去粘合剂，以及烧结片剂，其中烧结片剂包括加热片剂以将片剂聚结成致密固体。
15、本文中描述的另一实施方式提供了乙烷的氧化脱氢的方法。该方法包括使进料气体流过微反应器单元，其中进料气体包括乙烷、氧气和氮气，在微反应器中加压进料气体，并使进料气体与成型催化剂接触。该成型催化剂包括催化剂活性相和载体相，其中该催化剂活性相包括movtetaox催化剂，其中该载体相包括气相二氧化硅，其中催化剂活性相与载体相形成非均相混合物。该方法还包括将进料气体加热至450℃-470℃并回收乙烯气体。
16、在一方面，进料气体包括1:0.5摩尔比的乙烷与氧气。
17、在下面的附图和说明书中阐述了本公开的一种或多种实施方式的细节。由说明书和附图以及由权利要求，本公开的其它特征、目的和优点将是显而易见的。
18、附图概述
19、图1显示了成型催化剂的示例性示意图。
20、图2显示了形成成型催化剂的示例性方法。
21、图3显示了脱脂并烧结催化剂的示例性方法的流程图。
22、图4是乙烷氧化脱氢的示例性方法的流程图。
23、图5显示了成型催化剂1.5生坯片剂(成型催化剂1.5gb)的可压片性曲线(tabletability profile)。
24、图6显示了成型催化剂1.7生坯片剂(成型催化剂1.7gb)的可压片性曲线。
25、图7显示了成型催化剂2.1gb对比例片剂和成型催化剂2.2gb对比例片剂的可压片性曲线。
26、图8显示了仅有movtetaox催化剂的成型催化剂1.2sb片剂的长期乙烷制乙烯转化率的mru数据。
27、图9显示了成型催化剂1.2sb片剂的长期乙烯选择性测试结果。
28、图10显示了负载movtetaox的成型催化剂1.3sb片剂的转化率mru数据曲线图。
29、图11显示了负载movtetaox的成型催化剂1.3sb片剂的选择性mru数据曲线图。
30、图12显示了负载movtetaox的成型催化剂1.5sb片剂的转化率mru数据曲线图。
31、图13显示了负载movtetaox的成型催化剂1.5sb片剂的选择性mru数据曲线图。
32、图14显示了成型催化剂1.7sb片剂的长期乙烷转化测试结果。
33、图15显示了成型催化剂1.7sb片剂的长期乙烯选择性测试结果。
34、图16显示了成型催化剂1.8sb片剂的长期乙烷转化率。
35、图17显示了成型催化剂1.8sb片剂的乙烯选择性。
36、图18显示了叠加到单个曲线图中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种组合物，其包含：
2.权利要求1所述的组合物，进一步包含粘合剂，其中所述粘合剂包含聚合物有机酸、胺或醇。
3.权利要求2所述的组合物，其中所述粘合剂包含聚乙烯醇或聚乙二醇、或两者。
4.权利要求3所述的组合物，其中所述粘合剂包含60–80重量％的聚乙烯醇和20–40重量％的聚乙二醇。
5.权利要求1所述的组合物，进一步包含无机粘合剂，其中所述无机粘合剂包含滑石或碳酸钙。
6.权利要求1所述的组合物，进一步包括烧结所述组合物以形成陶瓷。
7.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物进一步包含增塑剂，其中所述增塑剂包含聚乙二醇。
8.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物进一步包含润滑剂。
9.权利要求8所述的组合物，其中所述润滑剂为所述组合物的1–2重量％，并且其中所述润滑剂包含石墨。
10.权利要求1所述的组合物，其中所述气相二氧化硅为所述组合物的5–95重量％。
11.包含权利要求1所述的组合物的压制片剂，其中所述压制片剂具有1.0–1.5g/cm3的密
12.包含权利要求1所述的组合物的烧结陶瓷催化剂。
13.一种制造成型催化剂的方法，所述方法包括：
14.权利要求13所述的方法，其中研磨所述固体粉末以形成颗粒包括研磨所述固体粉末以形成其中颗粒直径为105μm至710μm的颗粒。
15.权利要求13所述的方法，进一步包括:
16.权利要求15所述的方法，其中将所述片剂脱脂包括以1–2℃/分钟的速率将所述片剂加热至200℃–400℃。
17.权利要求15所述的方法，其中烧结所述片剂包括以高达5℃/分钟的速率将所述片剂加热至400℃–600℃。
18.一种制造成型催化剂的方法，所述方法包括：
19.一种乙烷的氧化脱氢的方法，所述方法包括：
20.权利要求19所述的方法，其中所述进料气体包含1:0.5摩尔比的乙烷与氧气。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种组合物，其包含：
2.权利要求1所述的组合物，进一步包含粘合剂，其中所述粘合剂包含聚合物有机酸、胺或醇。
3.权利要求2所述的组合物，其中所述粘合剂包含聚乙烯醇或聚乙二醇、或两者。
4.权利要求3所述的组合物，其中所述粘合剂包含60–80重量％的聚乙烯醇和20–40重量％的聚乙二醇。
5.权利要求1所述的组合物，进一步包含无机粘合剂，其中所述无机粘合剂包含滑石或碳酸钙。
6.权利要求1所述的组合物，进一步包括烧结所述组合物以形成陶瓷。
7.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物进一步包含增塑剂，其中所述增塑剂包含聚乙二醇。
8.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物进一步包含润滑剂。
9.权利要求8所述的组合物，其中所述润滑剂为所述组合物的1–2重量％，并且其中所述润滑剂包含石墨。
10.权利要求1所述的组合物，其中所述气相二氧化硅为所述组合物的5–95重量％。
【专利技术属性】
技术研发人员：D·苏利文，V·西曼真科夫，H·德拉格，
申请(专利权)人：诺瓦化学品国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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