[发明专利]脱氢方法

说明书

优先权声明

本申请要求于2010年2月5日提交的美国临时申请序列号61/301,780的优先权，该文献的公开内容完全引入本文供参考。

相关申请的交叉引用

本专利申请涉及于2010年2月5日提交的美国临时申请序列号61/301,786；于2010年2月5日提交的美国临时申请序列号61/301,794和于2010年2月5日提交的美国临时申请序列号61/301,799，这些文献的公开内容全文通过参考引入本文。

技术领域

本发明涉及脱氢方法，特别是用于可脱氢烃例如环己酮的脱氢的最佳催化剂组合物。

背景技术

已经提出各种脱氢方法来使可脱氢烃例如环己酮和环己烷脱氢。例如，这些脱氢方法用来将环己酮的至少一部分转化成苯酚。

苯酚是化学工业中的重要产品并且可用于例如，酚醛树脂、双酚A、ε-己内酰胺、己二酸和增塑剂的制备。

目前，用于苯酚制备的最常见路线是Hock工艺。这是一种三步法工艺，其中第一步包括苯用丙烯烷基化以制备枯烯，接着枯烯氧化至相应的氢过氧化物，然后该氢过氧化物裂解以产生等摩尔量的苯酚和丙酮。

制备苯酚的其它已知的路线包括苯的直接氧化，甲苯的氧化和仲丁基苯的氧化，其中甲基乙基酮与苯酚共同产生而代替Hock方法中产生的丙酮。

此外，苯酚可以通过环己基苯氧化成氢过氧化环己基苯来制备，其中环己酮与苯酚共同产生而代替Hock方法中产生的丙酮。使用这种方法的生产者可能希望使所制备的环己酮的至少一部分脱氢成附加的苯酚，这取决于市场条件。

存在许多使各种化合物脱氢成苯酚的方法。例如，美国专利号4,933,507公开了可以如下制备苯酚：使用具有担载在载体上的铂和碱金属的固相催化剂在氢气存在下经由气相反应使环己烯酮脱氢。该′507专利中提出的催化剂载体是二氧化硅、二氧化硅-氧化铝或氧化铝。

在标题为″Performance of activity test on supported Pd catalysts for dehydrogenation of cyclohexanone to phenol(effect of supports on activity)″，Ibaraki Kogyo Koto Senmon Gakko Kenkyu Iho(1995),30,39-46的文章中，Saito等人报道了各种金属氧化物(Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、MgO)负载的Pd(1％)催化剂在将环己酮脱氢成苯酚中的活性和选择性。

最近，已经研究碳纳米管作为包括环己酮脱氢催化剂的脱氢催化剂的载体。例如，美国公开的专利申请号2006/0137817公开了包含缠结、互联的单壁碳纳米管的宏观刚性多孔碳结构，所述刚性多孔碳结构具有大于大约800m²/gm的表面积，基本上不含微孔并具有大于大约5lb/in²的抗碎强度。在表I IA中，该′817申请列出了所述多孔碳结构的潜在催化用途，包括作为用于将环己酮脱氢成苯酚的Pt催化剂的载体。

根据本发明，现已发现采用中孔结晶材料例如MCM-41的催化剂在环己酮脱氢成苯酚中显示改进的性能。

美国专利号7,285,512公开了使用包含至少一种负载在低酸度有序中孔载体材料例如MCM-41上的加氢脱硫金属的催化剂将石脑油原料料流选择性加氢脱硫的催化剂和方法。

发明内容

发明概述

在一个方面中，本发明涉及至少一种可脱氢烃的脱氢方法，该方法包括：使包含所述至少一种可脱氢烃的原料与包含无机、结晶、中孔的载体材料和脱氢组分的催化剂在有效将所述原料中的所述至少一种可脱氢烃的至少一部分转化的脱氢条件下接触。

适宜地，所述至少一种可脱氢烃是脂环族化合物例如环己烷和环己酮，其中将所述可脱氢烃的至少一部分转化成芳族化合物例如苯和苯酚。

适宜地，所述至少一种可脱氢烃是环己酮，其中将所述环己酮的至少一部分转化成苯酚。

适宜地，所述至少一种可脱氢烃是环己烷，其中将所述环己烷的至少一部分转化成苯。

适宜地，所述载体材料在煅烧后显示在大于大约18埃单位d-间距的位置处具有至少一个具有相对强度100的峰的X-射线衍射图案，和在50托(6.7kPa)和25℃下具有大于大约15克苯/100克无水载体材料的苯吸附容量。在一个实施方案中，所述载体材料包含MCM-41。