[發明專利]經穩定處理的氧化鎂及其在催化過程中的應用

無效

• 申請號: 87103670.3
• 申請日: 1987-05-20
• 公開（公告）號: CN1009802B
• 公開（公告）日: 1990-10-03
• 發明（設計）人: 亨尼·沙帕爾;荷爾曼·伍特爾·科文荷文
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究公司
• 主分類號: B01J21/10
• 分類號: B01J21/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 羅英銘,陳季壯

本發明涉及的是含有氧化鎂和三價金屬部分的催化活性組合物。特別是，本發明涉及為了制備上述催化活性組合物所采用的新穎方法，以及它們在催化反應中，即在烯烴的異構化中的應用。

按慣例，二氧化硅，氧化鋁或它們的混合物是作為惰性載體來承載催化劑。因為這些物質呈酸性，所以它們在催化堿性反應中作為載體或催化劑使用是不太適宜的。另外，在催化劑或催化劑載體的堿性可能引起不希望的副反應的工藝過程中，應用它們也是不適宜的。因此，盡可能采用非酸性物質作為催化劑或催化劑載體就顯得極為迫切。在一般情況下，催化劑或催化劑載體理應有很大的表面積，并且能夠耐受應用它們的工藝過程的反應條件。因此，具有強堿性的物質氧化鎂可以成為適宜的替代物質。然而，對于應用氧化鎂作為催化劑或載體，仍存在一些問題。

首先，生產具有相當大表面積的氧化鎂是非常困難的，其次，對于已經得到的較大表面積的氧化鎂，當暴露于水或水蒸汽時，就表現出了致命的弱點，即表面積會減小到不允許的程度。

不希望受到任何特殊理論的束縛，即可做到：在煅燒氧化鎂的前身氫氧化鎂期間，將氫氧化鎂晶體分解成為許多小的氧化鎂晶體，即可增大氧化鎂的表面積。但由于水或水蒸汽（主要是在煅燒期間生成的）會引起上述小的氧化鎂晶體結塊，而導致表面積減小到不能允許的程度。所以，這就強烈地激勵人們去研究制備在暴露于水或水蒸汽時還能保持大表面積的氧化鎂的可能性。

在《催化劑雜志》（94，547-557（1985））中，介紹了一種具有相當大表面積的物質，是由氧化鎂和三價金屬（例如鋁）的氧化物組成的。其中鎂和三價金屬的摩爾比是3～6，還報導，在按Mg/Al大于3的比例生成的材料中有單獨的含鎂相存在。結果，這樣改性過的氧化鎂的堿性大大減少，這可用它不能充分催化烯烴的雙鍵異構化來說明（常常用其作標準試驗來測量堿度）。這說明，對于堿性催化反應，單獨的晶相的存在明顯地減小了它的催化活性。在上述論文中也可以看到，物質中“不蒸發”的陰離子，即不能離解成羥基離子的陰離子的存在，使得這些物質實際上是不起催化作用，這就嚴重地限制了初始原料的選擇。

因此，本發明涉及的是這樣的催化活性組合物，它實質上以均相，含有氧化鎂和三價金屬部分，其中Mg/三價金屬之比大于3。本發明的組合物中，Mg/三價金屬克分子之比最好在3-10的范圍內。

按本發明的均相組合物中，三價金屬的部分可以包括三價金屬的氧化物，例如氧化鋁，氧化鐵，氧化鎵，氧化鉻，或氧化鈷。以氧化鋁作為三價金屬部分的組合物較為理想。

本發明的組合物，其特征用表面積的測定，X射線衍射和IR光譜來說明。

表面積測量說明，本發明組合物的表面積相當高（達200-250m²/g），而且即使在含有水蒸汽的氣氛中，組合物也非常穩定。在本發明的組合物中，在煅燒之前，用X射線衍射測量表明為Mg/Al羥基碳酸鹽，并無單獨的氧化鎂相。在本發明的組合物中，經煅燒之后，用X射線衍射和固態核磁共振（NMR）測量也說明無單獨的氧化鎂相。對本發明的組合物，用IR測量表面無酸性區，這說明，以均相與上述氧化鎂共存的三價金屬部分并未嚴重干擾上述氧化鎂的堿性。

本發明的組合物可以有效地作為催化劑或催化劑載體應用，例如在加氫反應或烯烴氧化反應中應用。由于組合物是堿性的，所以作為催化劑或催化劑載體在堿性催化反應（例如環氧丙烯的聚合反應）中應用，以及在烯烴雙鍵異構化反應（例如1-戊烷異構化和醛醇縮合反應）中應用，都具有特殊的意義。

本發明的組合物也可以作為裂化催化劑的成分，這種裂化催化劑可用于烴油的催化裂化。組合物之所以具有優越之處，是因為堿性物質如氧化鎂的存在，可以在一定程度上很好地減少沸石催化劑的金屬中毒，這種沸石催化劑通常用于液化催化裂化過程中。經穩定處理的氧化鎂是很有用處的，因為它的表面積較大，這對于頻繁的再生過程是一個固有的優點。本發明的組合物可在要采用的催化劑中存在，也可以將它們加到供料中。

雖然，前述“催化期刊”已經涉及含氧化鎂/三價金屬的摩爾比大于3的固態組合物，但應注意到，在所形成的材料中有單獨含鎂的相存在。