[發明專利]使用穩定活性金屬復合物制備用于直鏈輕質烴的脫氫催化劑的方法

有效

• 申請號: 201680065827.8
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN108348907B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 韓賢植;劉榮山;金鎬東;姜東君
• 申請（專利權）人: 喜星觸媒株式會社
• 主分類號: B01J31/28
• 分類號: B01J31/28;B01J23/42;B01J35/00
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 紀楠

本發明涉及一種催化劑，其顯示出改進的選擇性和反應性，適用于通過使C₉?C₁₃鏈烷烴脫氫而制備烯烴，更具體地涉及一種制備催化劑的技術，所述催化劑配置為使用具有可控孔的熱處理載體并且催化劑中所含的大部分金屬成分不是以單獨金屬的形式均勻分布，而是以從催化劑載體的外表面在載體中以合金形式均勻分布，因此當用于脫氫時表現出高轉化率和選擇性。

技術領域

本發明涉及一種催化劑，其顯示出改進的選擇性和反應性，適用于通過使C₉-C₁₃鏈烷烴脫氫而制備烯烴，更具體地涉及一種制備催化劑的技術，該催化劑被配置成使用具有可控孔的熱處理過的載體，并且催化劑中包含的大多數金屬組分均不是以單獨金屬的形式均勻分布，而是以從催化劑載體的外表面在載體中以合金形式均勻分布，因此當用于脫氫時表現出高轉化率和選擇性。特別是，在制備催化劑時，使用有機溶劑以負載金屬，由此抑制了各種金屬在催化劑中的分布，從而增加了金屬間合金化率，并且由此使用分散穩定劑增加活性金屬的分散程度。

背景技術

通常，待脫氫的具有9個或更多個碳原子的直鏈烯烴是一種非常經濟的化合物，其被廣泛用作制備生物可降解的清潔劑，藥物，塑料，合成橡膠等的中間體的基礎材料。已知從具有9-13個或更多個碳原子的直鏈烷烴通過脫氫生產線性烯烴的方法，通常包括使氫氣和氣態鏈烷烴與脫氫催化劑接觸，隨后在高溫和大氣壓力下反應。在脫氫反應體系中，制備催化劑以主要增加反應速率并同時抑制如裂解、焦炭產生、異構化等副反應，從而增加線性烯烴選擇性。

通常可用于從線性鏈烷烴生產線性烯烴的脫氫催化劑主要通過在二氧化硅、γ/θ/η氧化鋁、二氧化硅-氧化鋁、沸石等上負載第VIII族貴金屬如鉑等來制備。這種催化劑是有問題的，因為金屬顆粒由于反應初始階段的高溫而可能被早期燒結，這不利地縮短了催化劑的壽命。為了防止直鏈烷烴脫氫催化劑的活性退化，烯烴選擇性的退化和由于碳沉積引起的催化活性的退化，可用的催化劑是這樣配置的，即VIII族貴金屬與選自錫，鋰，鉀，鈉等的一種或多種其它金屬結合。同時，在鏈烷烴烴脫氫的反應機理中，反應在高溫下進行，因此不僅脫氫反應而且還有副反應如裂解和焦炭生成可能發生，不利地降低催化活性和選擇性。特別是在催化劑的活性金屬深入到載體中的情況下，總的分散性變好，因此即使當反應物通過材料轉移和擴散引入到載體中，它也與金屬活性位點接觸，從而提高總活性。然而，反應物或產物可能長時間停留在催化劑中，不利地引起如催化劑內產物的吸附，產物的附加反應，異構化和焦炭生成以及縮短催化劑壽命的副反應。因此，對載體中的活性金屬分布進行徹底研究以抑制脫氫反應中的副反應并增加所產生的烯烴選擇性。具體而言，提出了在催化劑載體的外表面上設置活性金屬以降低材料轉移效果并通過最小化反應物或產物與催化劑之間接觸時間來抑制由于鏈式反應引起的額外脫氫來提高選擇性和使活性最大化的方法。

例如，美國專利4,077,912和4,255,253公開了通過用催化金屬氧化物涂覆載體制備的催化劑，從而能夠結合到載體的外表面，并且美國專利6,177,381公開了一種催化劑，為了防止負載活性金屬時活性金屬擴散到載體中，使用α氧化鋁和堇青石作為內核，并且將γ氧化鋁和活性金屬混合以得到漿料，然后將漿料用于形成外層，從而增加使用催化劑的選擇性和脫氫程度。上述專利還公開了將用于形成外層的漿料與活性金屬混合在一起，然后可以將所得混合物施加在內核上，或者可以施加漿料，然后可以使活性金屬負載在其上。

發明內容

技術問題