[发明专利]烃氢化催化剂和方法

说明书

本发明的背景

本发明涉及一种催化剂组合物、催化剂组合物的制备、以及一种使用催化剂组合物氢化高度不饱和烃的方法。

本领域熟练技术人员熟知，不饱和烃可通过热裂解法制成。例如，可将包含饱和烃如乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、石脑油或其混合物的流体物流加料到热(或热解)裂解炉中。在该炉内，饱和烃转化成较少不饱和烃，例如乙烯和丙烯。较少不饱和烃是一种重要的具有各种工业用途的化学品。例如，乙烯和丙烯可用作单体或共聚单体以生产聚烯烃。较少不饱和烃的其它用途是本领域熟练技术人员熟知的。

但由热裂解法生产的较少不饱和烃一般包含显著量的高度不饱和烃如不太所需的炔烃、二烯烃、多烯、或其混合物。例如，由乙烷热裂解生产的乙烯一般被一些必须在氢化反应中选择性氢化成乙烯而非乙烷的乙炔所污染。类似在用于生产丁烯的热裂解法中，一般副产出必须选择性氢化成丁烯而不是进一步氢化成丁烷的丁炔和丁二烯。

上述这些高度不饱和烃因几个原因而不理想。一般来说，这些高度不饱和烃非常活性并往往在留在产物流中时通过形成树胶而聚合。另外，这些非所需产物可影响其它工艺，如烷基化。即，优选去除这些高度不饱和烃。一种用于去除这些高度不饱和烃的优选工艺是选择氢化工艺。该工艺不仅使所需不饱和烃的损失最小化，而且还有助于避免一种在前端和总裂解气体工艺中难以控制的“失控”反应，这样提高了相对非所需产物生产所需产物的选择性。

包含钯和无机载体的催化剂是已知用于氢化高度不饱和烃如炔烃和/或二烯烃的催化剂。包含选自钼、钴、和镍及其混合物的金属的硫化催化剂也已用作氢化催化剂。但这些催化剂制备昂贵且有可能引入会毒化并减活化用于氢化工艺的催化剂的污染物。

因此，开发出一种成本有效且比已知催化剂容易制备的催化剂以及将其用于选择氢化高度不饱和烃如二烯烃至较少不饱和烃如单烯烃的工艺是对本领域和对经济的一种显著贡献，其中选择性得到提高并避免非所需地引入污染物。

                      本发明的综述

需要提供一种可在选择氢化高度不饱和烃如二烯烃至较少不饱和烃如单烯烃时用作催化剂的催化剂组合物。

还需要提供一种生产这种可在选择氢化高度不饱和烃如二烯烃至较少不饱和烃如单烯烃时用作催化剂的催化剂组合物的方法。

同样需要在一种选择氢化高度不饱和烃如二烯烃至较少不饱和烃如单烯烃的工艺中采用该催化剂组合物。

本发明的优点包括一种避免不必要地引入会使氢化工艺用的催化剂中毒或减活的污染物的催化剂组合物。本发明的另一优点在于，制备该催化剂的工艺是成本有效的而且比已知催化剂容易制备。本发明的另一优点是增加或增强对所需产物如较少不饱和烃的选择性。

本发明涉及一种包含其中引入了元素周期表VIB族金属(即，VIB族金属)如铬、钼、钨及其组合的渗碳的、煅烧的、改性沸石的催化剂组合物。该组合物还包括一种无机载体。该无机载体可选自硅石、矾土、二氧化钛、氧化锆、尖晶石如铝酸锌、钛酸锌、铝酸镁、铝酸钙和类似物及其混合物。

本发明还涉及一种生产可在选择氢化高度不饱和烃如二烯烃至较少不饱和烃如单烯烃时用作催化剂的催化剂组合物的方法。该方法包括：(1)将沸石、元素周期表VIB族金属(即，VIB族金属)、和无机载体结合形成一种改性沸石；(2)在煅烧条件下煅烧该改性沸石，生产出一种煅烧的改性沸石；和(3)将该煅烧的改性沸石在渗碳条件下接触一种渗碳剂，得到一种渗碳的、煅烧的、改性沸石的催化剂组合物。

本发明还涉及一种可用于在选择氢化高度不饱和烃如二烯烃至较少不饱和烃如单烯烃时采用本发明催化剂组合物的工艺。该方法可包括，将包含高度不饱和烃的含烃流体在氢的存在下与一种催化剂组合物在氢化区中在能够有效选择氢化高度不饱和烃至较少不饱和烃的氢化条件下接触。该催化剂组合物可以是本发明的一种催化剂组合物。

本发明的其它目的和优点在本发明的详细描述和所附权利要求书看来是显然的。

                      本发明的详细描述

除非另有所指，本文所用的术语“烃”一般是指一种或多种具有约1个碳原子/分子至约50个碳原子/分子，优选约2个碳原子/分子至约40个碳原子/分子，更优选约2个碳原子/分子至约30个碳原子/分子，最优选约2个碳原子/分子至约20个碳原子/分子的饱和或不饱和烃。优选地，烃是一种饱和烃、饱和烃的混合物、或饱和烃与较少不饱和烃的混合物。另外，本文所用的术语“流体”是指气体、液体、蒸气、或其组合。