[發(fā)明專利]用于烴蒸汽裂化的催化劑、制備該催化劑的方法以及用該催化劑制備烯烴的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010199125.3
• 申請日: 2010-06-08
• 公開（公告）號: CN102008972A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 姜銓漢;宋宗勛;崔埈瑄
• 申請（專利權）人: LG化學株式會社
• 主分類號: B01J27/224
• 分類號: B01J27/224;B01J35/02;C10G11/04;C07C11/04;C07C11/06;C07C4/06
• 代理公司: 北京金信立方知識產(chǎn)權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃麗娟;朱梅

相關申請的引用?

本申請要求享有分別于2009年6月8日和2009年8月18日在韓國知識產(chǎn)權局遞交的第10-2009-0050333號和第10-2009-0076145號韓國專利申請的優(yōu)先權，其公開的內(nèi)容以整體參考的方式引入本申請。?

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于制備低碳烯烴的烴蒸汽裂化的催化劑，制備該催化劑的方法以及使用該催化劑通過烴蒸汽裂化制備烯烴的方法。更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于烴蒸汽裂化的催化劑，制備該催化劑的方法以及通過使用該催化劑制備低碳烯烴的方法，所述催化劑在高溫下具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、低的因焦炭引起的失活性(low?non-activation?due?to?coke)以及提高的低碳烯烴的產(chǎn)率和選擇性。?

背景技術

乙烯和丙烯是石化產(chǎn)品的重要原料，它們是通過在至少800℃的高溫下于蒸汽存在的條件下裂化烴(其使用如天然氣、石腦油(lead?thread)、粗柴油等鏈烷烴(paraffin)化合物作為主要成分)而制備的。?

在烴蒸汽裂化反應中，為了提高乙烯和丙烯的產(chǎn)率，應該提高烴的轉化率或提高烯烴的選擇性。然而，由于僅通過單純的蒸汽裂化反應來提高烴的轉化率或烯烴的選擇性具有局限性，所以已經(jīng)有人提出了多種能夠提高烯烴產(chǎn)率的方法。?

在烴蒸汽裂化反應中，已經(jīng)有人提出使用催化劑的蒸汽裂化方法作為能夠提高乙烯和丙烯產(chǎn)率的方法。第3,644,557號美國專利公開了一種使用由氧化鎂和氧化鋯制成的催化劑的方法，第3,969542號美國專利公開了一種使用包含鋁酸鈣作為基本成分的催化劑的方法，第4,111,793號美國專利公開了氧化鋯負載的氧化錳，EP公開專利第0212320號公開了氧化鎂負載的鐵催化?劑，并且第5,6000,051號美國專利公開了一種由氧化鋇、氧化鋁和氧化硅制成的催化劑。另外，第2004/105939號PCT專利申請公開了一種使用由磷酸鎂鉀、氧化硅和氧化鋁制成的催化劑的方法。然而，在使用這些催化劑的情況下，催化劑材料在烴蒸汽裂化反應中起到熱介質(zhì)的作用以提高烯烴的產(chǎn)率，但是，與使用非活性載體的情況相比，烯烴產(chǎn)率的提高不大。?

俄羅斯專利第1,011,236號公開了一種在氧化鋁載體中與氧化硼配制的釩酸鉀催化劑。但是，在使用堿金屬氧化物或釩酸鉀催化劑的情況下，因催化劑引起的烯烴的產(chǎn)率提高較少，并且由于烴分解在高溫下一般會發(fā)生烯烴的損失。換句話說，由于催化劑組分的熔點低，催化劑能夠在高溫裂化反應器中以液相存在，并且隨著反應時間的延長，催化劑組分會因快速流動的反應氣而揮發(fā)從而降低了催化劑的活性。?

第7,026,263號美國專利公開了一種使用由氧化鉬、氧化鋁、氧化硅、硅質(zhì)巖(silicalite)、氧化鋯等制成的混合催化劑的方法。由于上述催化劑能夠在低反應溫度下進行反應，但是它們在非常低的烴熔流下工作，所以難以直接將該催化劑應用到現(xiàn)有的工藝中。另外，在至少700～800℃的反應溫度下，催化劑的熱穩(wěn)定性也非常低，以至于喪失了催化劑的活性。?

此外，由于現(xiàn)有的裂化方法是在高反應溫度和高烴線速度下進行的并且產(chǎn)生大量的焦炭，產(chǎn)生的焦炭應該在高溫下消耗掉。為了在苛刻的運行條件下長時間使用催化劑，催化劑應該對熱/物理變形(deformation)穩(wěn)定。上述現(xiàn)有技術的問題在于，催化劑易受熱/物理變形的影響或其穩(wěn)定性未得到證實。?

因此，為了考慮烴蒸汽裂化方法的經(jīng)濟效益并避免使用復雜的方法，需要一種顯著提高低碳烯烴的產(chǎn)率和選擇性并且甚至在高溫下仍具有優(yōu)異的熱/機械穩(wěn)定性的催化劑。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術中的問題。本發(fā)明一方面是提供一種具有特殊形狀(specific?type)的復合催化劑作為用于烴蒸汽裂化的催化劑以及制備該復合催化劑的方法，該復合催化劑包含由CrZr_jA_kO_x表示的活性組分，并且當通過裂化烴來制備烯烴時，其具有改進的烯烴的產(chǎn)率和選擇性、低的因焦炭引起的失活性以及優(yōu)異的高溫熱穩(wěn)定性。?

另外，本發(fā)明另一方面提供了一種填充用于烴蒸汽裂化的復合催化劑的方法以及在填充的復合催化劑存在的條件下通過用蒸汽裂化烴制備低碳烯烴的方法。?

本發(fā)明的上述目的和其他目的能夠通過下面將要描述的本發(fā)明來實現(xiàn)。?