[發(fā)明專利]用于改善烷烴脫氫性能的并行還原

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201580060582.5
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN107074683A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔容滿;拉姆齊·布納馬;哈立德·M·埃爾-葉海亞維
• 申請（專利權(quán)）人: 沙特基礎(chǔ)工業(yè)全球技術(shù)有限公司
• 主分類號: C07C5/333
• 分類號: C07C5/333;C07C11/02;C07C11/09
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 張英,宮傳芝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于將烷烴脫氫成烯烴的方法，具體地使用氧化鉻催化劑的烷烴脫氫方法，用于降低烷烴脫氫方法的溫度和/或增加烷烴脫氫方法效率的方法，和通過用氧化鉻催化劑使烷烴脫氫形成的組合物。

背景技術(shù)

本文提供的“背景”描述是出于總體上介紹本發(fā)明的背景的目的。本署名發(fā)明人的在本背景部分中所描述的程度上的工作，以及在提交時可能不另外構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的本描述的各方面，既非明示也非默示地承認(rèn)為相對于本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。

烯烴是用于工業(yè)化學(xué)目的的最重要原料之一，因為它們可參與各種各樣的反應(yīng)。例如乙烯和丙烯可以聚合以分別形成聚乙烯和聚丙烯，且異丁烯可與甲醇反應(yīng)以形成甲基叔丁基醚(MTBE)。然而，烯烴的自然豐度遠(yuǎn)小于它們的烷烴相對物。

烷烴作為化石燃料精煉過程的副產(chǎn)物大量獲得，并且是工業(yè)相關(guān)性更大的烯烴的有用的前體。例如，工業(yè)上通過熱裂解和蒸汽裂解由烷烴制備烯烴。還可以通過如下吸熱反應(yīng)將烷烴催化脫氫成烯烴：

C_nH_2n+2→C_nH_2n+H₂ΔH_R°>0(R1)

通常在還原循環(huán)中使用含氫氣體，例如H₂和CH₄，例如將氧化鉻催化劑中的鉻從Cr⁶⁺氧化態(tài)還原到Cr³⁺。

由于烷烴脫氫反應(yīng)是高度吸熱的，它們需要高溫以獲得可接受的產(chǎn)率。然而，這些高溫增強了不希望的副反應(yīng)，包括在催化劑床上形成碳質(zhì)焦炭沉積物。焦炭聚積不利地影響催化劑性能，導(dǎo)致較低的產(chǎn)率和昂貴的維護(hù)。例如，一旦催化劑由焦炭聚積而失活，脫氫過程就必須下線，以便可以典型地通過用空氣燒掉焦炭沉積物而再生催化劑。這也可能導(dǎo)致催化劑的再次氧化，其要求使用還原循環(huán)以形成活性催化劑物質(zhì)，例如Cr³⁺組合物。下線花費的時間降低了總體反應(yīng)器效率。

發(fā)明內(nèi)容

已經(jīng)通過一般性介紹的方式提供了上述段落，并且其不旨在限制隨后的權(quán)利要求的范圍。通過參照如下與附圖結(jié)合的詳細(xì)說明，將最佳地理解描述的實施方案，以及另外的優(yōu)點。

本發(fā)明的一個方面包括將烷烴脫氫成烯烴的方法，包括：(a)將烷烴原料和CO進(jìn)料到反應(yīng)器中，該反應(yīng)器含有包含Cr₂O₃的催化劑；和(b)使烷烴原料與催化劑接觸以形成烯烴和H₂；其中，在反應(yīng)器中：進(jìn)料到反應(yīng)器中的CO的一部分將CrO₃還原以形成Cr₂O₃和CO₂。

本發(fā)明的第二方面包括將烷烴脫氫成烯烴的方法，包括：(a)將烷烴原料和CO進(jìn)料到反應(yīng)器中，反應(yīng)器含有(i)包含Cr₂O₃的催化劑和(ii)包含CuO的熱釋放材料；以及(b)使烷烴原料與催化劑接觸以形成烯烴和H₂；其中，在反應(yīng)器中：進(jìn)料到反應(yīng)器中的CO的第一部分將CrO₃還原以形成Cr₂O₃和CO₂；并且進(jìn)料到反應(yīng)器的CO的第二部分將CuO還原以形成Cu和CO₂。

本發(fā)明的第三方面包括將烷烴脫氫成烯烴的方法，包括：(a)將烷烴原料和第一量的CO進(jìn)料到反應(yīng)器中，反應(yīng)器含有包含Cr₂O₃的催化劑；和(b)使烷烴原料與催化劑接觸以形成烯烴和H₂；其中，在反應(yīng)器中：進(jìn)料到反應(yīng)器中的第一量的CO的一部分將CrO₃還原以形成Cr₂O₃，且CO₂的一部分與H₂反應(yīng)以形成H₂O和第二量的CO；并且第二量的CO的一部分將CrO₃還原以形成Cr₂O₃和CO₂。