[发明专利]烃转化催化剂体系

说明书

本发明涉及烃转化催化剂体系，其包含：第一组合物，其含有在固体载体上的脱氢活性金属；和第二组合物，其含有在无机载体上的过渡金属；以及利用烃转化催化剂体系的烃转化方法。

技术领域

本发明涉及烃转化催化剂体系，该体系可以在将包含饱和烃化合物的烃进料转化成烯烃产物的方法中使用。

背景技术

烯烃，尤其是包括乙烯和丙烯的轻烯烃，是有价值的烃产物。它们可以用于制备各种各样的终产物，其包括环氧乙烷、环氧丙烷、乙苯、丙酮、苯酚、聚乙烯、聚丙烯、其它聚合物、以及其它石化产物。尽管价格随着时间已经波动，但是该行业中的需求仍在不断增长。

为了服务工业需要，许多方法已经用于生产烯烃。然而，从诸如链烷烃(paraffin)的更低价值的原料中生产烯烃通常在经济上更有吸引力。用于将饱和链烷烃转化成烯烃的常规方法是热裂化。这是一种高能耗的方法且产品选择性难以调整和控制。

催化裂化是后来开发的方法。用适当的催化材料(通常是沸石基材料)烃裂化可以在不太苛刻的操作条件下发生。

在本领域中，利用适当的催化剂通过脱氢将饱和链烷烃转化成烯烃(具有相应的碳数)的方法也是已知的。可以在脱氢之后进行适当的复分解步骤，以便最终提供满足最高工业需求的改性烯烃产物分布。

在脱氢和复分解方法中可能会发生不同的副反应，例如乙烯、丙烯或丁烯的(再)氢化，反之乙烯、丙烯或丁烯是乙烷、丙烷或丁烷的脱氢反应的优选终产物。进一步地，在氢的存在下，可能会发生进料(诸如丙烷)的氢解和裂化。因此，氢的开发在进一步使得到的烯烃反应中可能是缺点。

尽管公开了用于生产轻烯烃(诸如乙烯和丙烯)的各种方法，但是仍然需要利用较少价值的链烷烃进料的轻烯烃生产方法，其相对于当前技术具有改进的经济性和/或烯烃收率。

发明内容

本发明涉及一种烃转化催化剂体系，其包括：

a.第一组合物，其包含在固体载体上的脱氢活性金属；和

b.第二组合物，其包含在无机载体上的过渡金属。

本发明还涉及利用烃转化催化剂体系的烃转化方法。

具体实施方式

如上所述，本发明涉及包含第一组合物和第二组合物的烃转化催化剂体系。第一组合物包含在固体载体上的脱氢活性金属。脱氢活性金属是指对于烃脱氢而言有效的一组金属。脱氢是氢从分子中脱离的反应。在一个实施方式中，脱氢活性金属选自由铂、钯、铱、铬及它们的混合物组成的组。在一个优选的实施方式中，脱氢活性金属是铂。脱氢活性金属可以以各种氧化态(包括它们的零价或元素金属形式和诸如氧化物形式的其它氧化态)或可选地以多于一种的单一氧化态来存在。

在一个实施方式中，第一组合物基于第一组合物的总重量含有0.01wt％至25wt％的脱氢活性金属、优选地0.05wt％至20wt％的脱氢活性金属、更优选地0.1wt％至5wt％的脱氢活性金属。

在一个实施方式中，固体载体选自氧化铝、二氧化硅、二氧化锆、二氧化钛、氧化镁、氧化钙及它们的混合物。在特定的实施例中，固体载体是至少两种或更多种金属氧化物以各种重量比的混合物。例如，固体载体可以选自由氧化镁和氧化铝的混合物、氧化钙和氧化铝的混合物、和它们的混合物、优选地氧化镁和氧化铝的混合物组成的组。混合金属氧化物固体载体可以作为或衍生自层状双氢氧化物(LDH)(诸如镁-铝LDH或钙-铝LDH)来存在。代表性地，混合金属氧化物固体载体可以优选地通过使层状双氢氧化物(诸如镁-铝或钙-铝层状双氢氧化物)经受600℃至700℃、更优选地600℃至650℃范围内的温度达超过2h、更优选地3h至10h来获得。