[發明專利]鐵氧化物基催化劑、其制備方法及其在脫氫方法中的應用

無效

• 申請號: 201110214012.0
• 申請日: 2003-01-30
• 公開（公告）號: CN102343268A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: R·D·卡爾普;E·H·西奧博爾德;S·L·韋弗
• 申請（專利權）人: 巴斯夫公司
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;C07C5/333;C07C15/46;C08F12/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王長青

本申請為分案申請，其母案申請的申請號為03803036.5，申請日為2003年1月30日，發明名稱為“鐵氧化物基催化劑、其制備方法及其在脫氫方法中的應用”。

技術領域

本發明涉及一種鐵氧化物基催化劑，并且涉及一種制備該催化劑的方法。本發明還涉及一種烷基芳族化合物脫氫的方法，該方法包括將含有烷基芳族化合物的進料與本發明的催化劑接觸。

背景技術

鐵氧化物基催化劑，用于烷基芳族化合物脫氫以生產所需要的主要產品，即相應的烯基芳族化合物。

但是，當在烷基芳族化合物脫氫中使用鐵氧化物基催化劑時，會有幾種副反應發生，這會降低烯基芳族化合物的收率，因此對該方法的經濟效益產生不利影響。這些副反應之一是在催化劑上生成焦炭，這會縮短催化劑的壽命。其它的副反應包括生成炔基芳族化合物、甲基芳族化合物和脫烷基化芳族化合物。例如，在乙苯脫氫過程中，所需要的主要產品是苯乙烯，而不需要的副產品是焦炭、苯基乙炔、甲苯和苯。

鑒于烯基芳族化合物的實用性和用途，通常要將炔基芳族化合物至少部分地從脫氫產品中除去。這一除去操作通常需要一個獨立的處理步驟，該處理步驟典型地包括用選擇性加氫催化劑使烯基芳族化合物加氫。

US?5190906A和EP?1027928A中公開了用于鐵氧化物催化劑中的鐵氧化物的來源可以是一種包括鐵鹵化物熱分解的方法。就其本質而言，這種通過鐵鹵化物熱分解而制備的鐵氧化物催化劑含有殘余的鐵鹵化物。

例如，脫氫催化劑在工業上是用于烷基芳族化合物的脫氫，這種催化劑是基于由鐵鹵化物熱分解而制得的鐵氧化物，還包含少量的鑭系元素，例如0.066mol/mol鐵氧化物，以Fe₂O₃計。

當將這種可商購的催化劑用于烷基芳族化合物脫氫時，同時產生炔基芳族化合物。非常希望能夠降低對同時產生的炔基芳族化合物的選擇性。如這里所使用的，對特定化合物的選擇性是指生成該特定化合物所轉化的烷基芳族化合物的比例。

發明內容

當使用基于由鐵鹵化物熱分解得到的鐵氧化物并且其本身含有鹵化物的催化劑時，如果該催化劑如這里所述包含確定量的鑭系元素的話，則它對炔基芳族化合物的選擇性就會降低。

與在基于另一種來源的鐵氧化物的催化劑中存在鑭系元素不會顯著引起對炔基芳族化合物選擇性的降低相似，這一結果并不明顯。在上文提到的現有技術文獻中，沒有提及關于鑭系元素對炔基芳族化合物選擇性的具體影響，所述影響明顯取決于鐵氧化物的來源和/或鹵化物的含量。

因此，本發明提供一種催化劑，該催化劑基于鐵氧化物和鑭系元素化合物，其中至少部分鐵氧化物是由包括鐵鹵化物熱分解的方法來制備，并且該催化劑中鑭系元素的含量在0.07-0.15mol/mol鐵氧化物范圍內，以Fe₂O₃計。

本發明還提供一種基于鐵氧化物和鑭系元素化合物的催化劑，其中至少部分鐵氧化物含有殘余的鹵化物，并且該催化劑中鑭系元素的含量在0.07-0.15mol/mol鐵氧化物范圍內，以Fe₂O₃計。在這種實施方式中，殘留鹵化物的含量具體是在10-3000重量份/百萬重量份(ppmw)范圍內，更具體為50-2000ppmw，以與所述部分鐵氧化物重量相應的鹵素重量計。

本發明還提供一種用于制備包含鐵氧化物和鑭系元素的催化劑的方法，所述催化劑中鑭系元素的含量在0.07-0.15mol/mol鐵氧化物的范圍內，以Fe₂O₃計。該方法包括：制備包含鐵氧化物和鑭系元素化合物的混合物，并煅燒該混合物，其中至少部分鐵氧化物是由包括鐵鹵化物熱分解的方法制備的。

本發明進一步提供一種用于制備包含鐵氧化物和鑭系元素的催化劑的方法，所述催化劑中鑭系元素的含量在0.07-0.15mol/mol鐵氧化物范圍內，以Fe₂O₃計。該方法包括：制備包含鐵氧化物和鑭系元素化合物的混合物，并煅燒該混合物，其中至少部分鐵氧化物含有殘余的鹵化物，該殘留鹵化物的含量具體是在10-3000ppmw范圍內，更具體為50-2000ppmw，以與所述部分鐵氧化物重量相應的鹵素重量計。

本發明進一步提供一種用于烷基芳族化合物脫氫的方法，該方法包括使包含烷基芳族化合物的進料與本發明的催化劑接觸。