[发明专利]用于产生吡啶及其烷基衍生物的方法和催化剂

权利要求书

1.一种以高收率制备吡啶或其烷基吡啶衍生物的碱合成方法，包括在气相中并在存在有效量的包含选自ZSM-5、ZSM-11及其组合的沸石、锌、粘结剂和粘土的粒状催化剂的情况下使C₂至C₅醛、C₃至C₅酮或其组合与氨以及任选地甲醛反应，其中所述催化剂的L/B比率为约1.5至约4.0。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂还任选地包含基质材料。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述沸石为ZSM-5。

4.根据权利要求1所述的方法，其中有机反应物为乙醛和甲醛，并包括回收吡啶和β-甲基吡啶作为所述方法的产物的额外步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述沸石已在并入催化剂组合物之前经锌化合物处理。

6.根据权利要求1所述的方法，其中锌化合物在所述催化剂组合物的配制过程中作为所述催化剂的组分而并入。

7.根据权利要求1所述的方法，其中锌化合物在预先形成的催化剂颗粒上离子交换。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述锌化合物选自硝酸盐、卤化物、醋酸盐及其组合。

9.根据权利要求6所述的方法，其中所述锌化合物选自硝酸盐、卤化物、醋酸盐及其组合。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述锌化合物选自硝酸盐、卤化物、醋酸盐及其组合。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂的L/B比率为约2.0至约3.6。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述粘结剂为氧化铝粘结剂。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述粘结剂为γ氧化铝。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述粘结剂从选自铝溶胶、胶体氧化铝、水合氯化铝及其组合的材料获得。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述沸石的二氧化硅与氧化铝比率为约100或更小。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述沸石的二氧化硅/氧化铝比率为约20至约80。

17.根据权利要求3所述的方法，其中所述沸石的二氧化硅/氧化铝比率为约28至约55。

18.根据权利要求1所述的方法，其中所述粘土为高岭土。

19.根据权利要求1所述的方法，其中以所述催化剂组合物的总重量计，所述沸石以约35重量％至约50重量％范围内的量存在。

20.根据权利要求1所述的方法，其中以所述催化剂组合物的总重量计，所述粘结剂以约10重量％至约30重量％范围内的量存在。

21.根据权利要求1所述的方法，其中以所述催化剂组合物的总重量计，所述粘土组分以约30重量％至约50重量％范围内的量存在。

22.根据权利要求1所述的方法，其中所述粒状催化剂的粒度足以用于流化床反应器。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述粒状催化剂的粒度在约40μm至约200μm的范围内。

24.根据权利要求1所述的方法，其中所述粒状催化剂的戴维森指数(DI)小于20。

25.根据权利要求1所述的方法，还包括以提高的整体收率回收吡啶和/或其烷基衍生物作为产物。

26.根据权利要求25所述的方法，其中回收吡啶和β-甲基吡啶作为所述方法的产物。

27.一种用于提高在碱合成反应过程中的吡啶整体收率的粒状催化剂，所述催化剂包含选自ZSM-5、ZSM-11及其组合的沸石、锌、粘结剂和粘土，其中所述催化剂的L/B比率为约1.5至约4.0并且其中所述催化剂的粒度和耐磨性足以用于流化床反应器。

28.根据权利要求27所述的催化剂，其中所述沸石为ZSM-5。

29.根据权利要求27所述的催化剂，其中所述催化剂还包含基质材料。