[发明专利]用于本体金属氧化物催化剂的设计的混合金属氧化物组分

说明书

相关申请交叉参考

无。

发明领域

本发明一般涉及烃转化中使用的本体金属氧化物催化剂。

技术背景

本体金属氧化物催化剂一般包含多种金属氧化物组分。本体金属氧化物催化剂的许多例子是本领域中众所周知的，一般用于烃转化。例如，在脱硫、氧化、氨氧化、和脱氢等过程中，本体金属氧化物催化剂是已知的。

本体金属氧化物催化剂的一个具体例子是脱氢催化剂，其包含Fe、K和Ce的金属氧化物。这种催化剂可用于将烷基芳香烃转化成烯基芳香烃，例如将乙苯转化成苯乙烯。该情况与许多本体金属氧化物催化剂相同，这种催化剂可包含许多促进剂，一般是其他金属氧化物的形式，用于提高该催化剂的物理和/或化学性质。

一般来说，本体金属氧化物催化剂通过以下方式提供：将单独的金属氧化物粉末组合、混合、加工，然后将混合物在约500-1000℃的高温煅烧。对于组分组合的顺序或分组一般几乎没有规定。

根据这种制备本体金属氧化物催化剂的方法，在单独的金属氧化物组分的加工中，很难预测和/或控制所需的混合金属氧化物相和改性的金属氧化物相。通过添加对所需的混合相的形成有害的其他金属氧化物促进剂，会恶化与本体金属氧化物催化剂制备相关的不可预测性。例如，已知铁酸钾相在热处理过程中的脱氢催化剂中形成，一般是有利的。某些促进剂，例如意图增加铁氧化物相或改善物理性质的那些促进剂，会不利地影响铁酸钾相的形成。

类似的问题会在许多本体金属氧化物催化剂中发生。将某些促进剂加入用于制备催化剂的组分混合物时，会给该催化剂的化学和/或物理性质带来一些益处，同时对该催化剂的其他方面造成不利影响，一般是限制或妨碍某些所需的金属氧化物相的形成。

因此，在本领域中需要在制备本体金属氧化物催化剂时更大的专一性，需要能提高催化剂的物理和/或化学性质但不会负面影响该催化剂其他方面的本体金属氧化物催化剂组分。

发明概述

本发明的实施方式涉及在制备本体金属氧化物催化剂时使用设计的混合金属氧化物组分。设计的混合金属氧化物组分包含一种或多种金属氧化物或者金属氧化物前体，将这些金属氧化物或前体组合并反应，然后加入催化剂制剂中。

所述金属氧化物或金属氧化物前体可以是本领域中已知可用作本体金属氧化物催化剂组分的任何金属化合物。例如，该金属化合物可选自元素周期表第I-VIA和I-VIIIB族以及稀土金属。所述设计的混合金属氧化物包含至少两种上述金属化合物，可以有若干种不同的氧化物形式的组合。

在一种实施方式中，本发明涉及的本体金属氧化物催化剂的组分中包含设计的混合金属氧化物。

在另一种实施方式中，本发明是一种制备本体金属氧化物催化剂的方法，该方法包括将选定组分组合并反应，形成设计的混合金属氧化物，将所述设计的混合金属氧化物与其他催化剂组分组合、成形、干燥，并煅烧该混合物。

所述本体金属氧化物催化剂可以是本领域中已知的任何催化剂。例如，该催化剂可以是用于将烷基芳香族化合物转化成烯基芳香族化合物的催化剂，例如将乙苯转化成苯乙烯。

附图简要描述

图1是使用比较例批次2号中生产的催化剂将EB转化成苯乙烯时，苯乙烯选择性相对于EB转化率的图。

发明详述

本发明通过使用设计的混合金属氧化物组分，在制备本体金属氧化物催化剂时提供更大的专一性。设计的混合金属氧化物组分包括选定的催化剂组分，这些催化剂组分单独地制备和反应，然后将它们加入催化剂制剂中。

在本体金属氧化物催化剂的制备之前先合成具有独特性质的所需的混合金属氧化物组分，有利于生产相较于具有单一金属氧化物组分混合物程序的催化剂生产过程具有新性质的最终催化剂。

在一种实施方式中，本发明涉及一种制备本体金属氧化物催化剂的方法。不同于同时混合用于催化剂的所有单独组分，将选定的组分预先混合并预先反应。预先反应的组分形成设计的混合金属氧化物，然后将其加入其他催化剂组分中，以确保所需的混合金属相存在于成品催化剂中。然后对本体金属氧化物催化剂进行混合、反应、成形、干燥，并按照本领域中已知的常规方法煅烧。