[发明专利]烃转化催化剂

说明书

本发明涉及一种烃转化催化剂，包含：第一组合物，含有在固体载体上的脱氢活性金属；以及第二组合物，含有在无机载体上的过渡金属和掺杂剂，其中掺杂剂选自锌、镓、铟、镧及它们的混合物。

技术领域

本发明涉及一种烃转化催化剂，其可以在将包含饱和烃化合物的烃进料转化为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低碳烯烃，为有价值的烃产品。其可用于制备各种各样的最终产品，包括环氧乙烷、环氧丙烷、乙苯、丙酮、苯酚、聚乙烯、聚丙烯、其他聚合物及其他石化产品。尽管价格随着时间的推移而波动，但该行业的需求仍在不断增长。

为了满足工业需求，已经使用许多方法来生产烯烃。然而，从较低价值的原料，如链烷烃来生产烯烃通常更具经济吸引力。将饱和链烷烃转化为烯烃的传统方法为热裂化。这是一种高能耗的方法，且很难调节和控制产品选择性。

催化裂化是后来开发的一种方法。采用合适的催化材料，通常是基于沸石的材料，烃裂化可以在不太苛刻的操作条件下发生。

在本领域中，还已知使用适当的催化剂，通过脱氢将饱和链烷烃转化为烯烃的方法。脱氢之后可以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烯烃分布。

在脱氢和复分解反应过程中可能发生不同的副反应，例如乙烯、丙烯或丁烯的(再)氢化，而乙烯、丙烯或丁烯是乙烷、丙烷或丁烷的脱氢反应的优选终产物。此外，在氢的存在下，进料，例如丙烷的氢解和裂化也会发生。因此，氢的增加在进一步使得到的烯烃反应的过程中可能是缺点。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种烃转化催化剂，其中当其用于烃转化过程，特别是脱氢-复分解整合过程时，可以减少或基本上防止氢的副反应。

该目的通过一种烃转化催化剂实现，其包含：

第一组合物，含有在固体载体上的脱氢活性金属；以及

第二组合物，含有在无机载体上的过渡金属和掺杂剂，其中掺杂剂选自锌、镓、铟、镧及它们的混合物。

在本发明的烃转化催化剂中，可以提供不同于第二组合物的第一组合物。同样地，包含在第一组合物中的固体载体不同于包含在第二组合物中的无机载体。类似地，包含在第一组合物中的脱氢活性金属优选不同于包含在第二组合物中的过渡金属。

可以提供不包含脱氢活性金属的第二组合物，特别是第二组合物不包含铂、钯、铑、铬或它们的混合物。

在又一个实施方式中，包含在第二组合物中的无机载体包含SiO₂、HY-沸石或它们的混合物，并且包含在第一组合物中的固体载体包含二氧化硅和氧化锆的混合物。

脱氢活性金属是指对烃的脱氢有效的一组金属。脱氢是氢从分子中脱离出来的反应。在一个实施方式中，脱氢活性金属选自铂、钯、铱、铬及它们的混合物，优选为铂。

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。

在另一个实施方式中，固体载体包含混合的镁-铝氧化物和/或钙-铝氧化物。

用于增强该第一组合物的催化活性的另外的活性金属(例如钾、锡、镧、铟、钇、镱、铼及它们的混合物)也可存在于第一组合物中，优选锡、铟及它们的混合物。

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

在一个实施方式中，在第一组合物中，铂是脱氢活性金属，Al₂O₃是固体载体，锡和/或钾是另外的活性金属。