[發(fā)明專利]整料催化劑及其用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080021705.1
• 申請(qǐng)日: 2010-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102427878A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·T·P·馬班德;S·Y·秦;G-P·申德勒;G·克默;D·哈姆斯;B·拉貝;H·弗爾貝克;O·澤爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號(hào): B01J23/42
• 分類號(hào): B01J23/42;B01J23/62;B01J23/656;B01J23/58;B01J23/63;B01J21/06;B01J35/04;B01J35/00;B01J35/10;B01J21/10;C07C5/32;C07C5/333;C07C5/41
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

本發(fā)明涉及整料催化劑及其在石油化學(xué)轉(zhuǎn)化如脫氫、芳構(gòu)化、重整和燃燒中的用途。

在許多石油化學(xué)反應(yīng)(例如脫氫、芳構(gòu)化、重整和燃燒)中使用負(fù)載型貴金屬催化劑。該類催化劑的使用由于高的貴金屬成本而非常昂貴。此外，常規(guī)催化劑中不合適的貴金屬分布和長(zhǎng)的擴(kuò)散通路導(dǎo)致低的貴金屬利用。

US?4?788?371描述了一種可脫氫烴類在氣相中水蒸氣脫氫同時(shí)氧化預(yù)熱中間體的方法，其中相同催化劑用于氫氣的選擇性氧化和水蒸氣脫氫。這里，氫氣可以共同進(jìn)料引入。所用催化劑在無(wú)機(jī)氧化物載體如氧化鋁上包含第VIII族的貴金屬，堿金屬和選自B、Ga、In、Ge、Sn和Pb的其他金屬。該方法可以在固定或移動(dòng)床中在一個(gè)或多個(gè)階段中進(jìn)行。

WO?94/29021描述了一種包含載體的催化劑，該載體主要由鎂和鋁的混合氧化物Mg(Al)O以及第VIII族的貴金屬(優(yōu)選鉑)，第IVA族的金屬(優(yōu)選錫)和可能的話堿金屬(優(yōu)選銫)組成。該催化劑用于烴類的脫氫，其可在氧氣存在下進(jìn)行。

US?5?733?518描述了一種在烴類如正丁烷存在下在包含鍺、錫、鉛、砷、銻或鉍(優(yōu)選錫)的催化劑上用氧氣選擇性氧化氫氣的方法。氫氣的燃燒在至少一個(gè)反應(yīng)區(qū)中產(chǎn)生反應(yīng)熱，該反應(yīng)熱對(duì)于吸熱脫氫是必要的。

EP-A?0?838?534描述了一種用于鏈烷(尤其是異丁烷)在氧氣存在下無(wú)水蒸氣氫化的催化劑。所用催化劑包含施用于包含氧化錫/氧化鋯且錫含量為至少10％的載體上的鉑系金屬。計(jì)算用于脫氫的進(jìn)料料流的氧氣含量應(yīng)使得氫氣和氧氣的燃燒反應(yīng)所產(chǎn)生熱量與脫氫所需熱量相同。

WO?96/33151描述了一種C₂-C₅鏈烷在氧氣不存在下在包含Cr、Mo、Ga、Zn或第VIII族金屬的脫氫催化劑上脫氫的方法，其中同時(shí)在可還原金屬氧化物如Bi、In、Sb、Zn、Tl、Pb或Te的氧化物上氧化所得氫氣。脫氫需要以固定的時(shí)間間隔中斷以借助氧源再氧化被還原的氧化物。US?5?430?209描述了一種其中脫氫步驟和氧化步驟依次進(jìn)行并且相關(guān)催化劑相互物理隔開(kāi)的相應(yīng)方法。氫氣的選擇性氧化所使用的催化劑為Bi、Sb和Te的氧化物及其混合氧化物。

最后，WO?96/33150描述了一種其中在第一階段中C₂-C₅鏈烷在脫氫催化劑上脫氫，脫氫階段的出氣與氧氣混合且在第二階段中通過(guò)氧化催化劑(優(yōu)選Bi₂O₃)以將形成的氫氣選擇性氧化成水，并且在第三階段中使第二階段的出氣再次通過(guò)脫氫催化劑。

已知芳烴可通過(guò)開(kāi)鏈烴的催化脫氫芳構(gòu)化獲得(例如參見(jiàn)Catalysis?VI，第535-542頁(yè)，P.H.Emmet編輯，Reinhold?Publishing?Co.，New?York，1958)。

US?3?449?461描述了借助包含貴金屬如鈀或鉑的硫催化劑將開(kāi)鏈C₆-C₂₀烷屬烴脫氫芳構(gòu)化成芳烴(包括鄰二甲苯)。

US-A?2004/0044261描述了一種通過(guò)在包含負(fù)載有第VIII過(guò)渡族的貴金屬的分子篩的催化劑上轉(zhuǎn)化C₈異烯烴或烯烴來(lái)選擇性制備對(duì)二甲苯的方法。

DE-A?197?27?021描述了一種通過(guò)將可通過(guò)在兩性陶瓷載體上包含至少一種鉑系元素的催化劑上二聚工業(yè)C₄餾分獲得的烯屬不飽和C₈烴混合物脫氫而由丁烯制備C₈芳烴的方法。主要反應(yīng)產(chǎn)物為乙苯；此外還形成鄰二甲苯。

本發(fā)明的目的為提供一種烴類脫氫的方法，其確保高的轉(zhuǎn)化率、時(shí)空產(chǎn)率和選擇性。

該目的通過(guò)一種包含由具有低BET表面積的催化惰性材料構(gòu)成的整料和已施用于該整料上的催化劑層的催化劑實(shí)現(xiàn)，該催化劑層在氧化載體材料上包含至少一種選自元素周期表第VIII族貴金屬的貴金屬，任選錫和/或錸以及任選其他金屬，其中該催化劑層的厚度為5-500微米。

本發(fā)明提供具有顯著降低的貴金屬要求和改進(jìn)的性能的固定床催化劑。同時(shí)，該催化劑的滲透深度限制為5-500μm，優(yōu)選5-250μm，更優(yōu)選25-250μm，尤其是50-250μm。該催化劑的滲透深度由施用于該整料上的催化劑層的厚度限制。