用于纯化物料流的催化剂和方法技术

一种催化剂，它包括：其活性组分中，以重量比计，含有０．０５－１．０％至少一种元素周期表第１０族的金属或金属化合物，和０．０５－１．０％至少一种元素周期表第１１族的金属或金属化合物，第１１族金属与第１０族金属的重量之比为０．９５－１．０５，载体是一种ＢＥＴ表面积为２－４００ｍ↑［２］／ｇ的含ＳｉＯ↓［２］的催化剂载体，在该催化剂中，催化剂总孔容的至少２０％是由孔径大于１００纳米的孔所构成的，它可用在用来从物料流中除去炔类、二烯类和／或单不饱和烃类的方法之中。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及一种用来从物料流中除去炔类、二烯类、单不饱和烃类和/或氧的催化剂和方法。在众多的化学工艺中，物料流都是在一种或多种催化剂上进行反应，制得反应产物。这类工艺的一个实例是，烯烃如乙烯或丙烯在金属茂催化剂上的聚合反应，以制得相应的聚烯烃。用于这类工艺的催化剂，大多对一些杂质是非常敏感，即所谓的催化剂毒物，如果过量的杂质与催化剂相互接触，对催化剂的性能如活性、选择性和使用寿命会产生不利的影响。一般地，催化剂的活性中心，如果被催化剂毒物占据，则催化剂就不再能够催化预期的反应。因而，在使用催化剂时，对所引入的与催化剂相互接触的原料物流，就必须要充分考虑到在其中不能含有任何的催化剂毒物，或者是考虑到除去催化剂毒物的合理经费用后，所允许含有的催化剂毒物的最大值，它可使催化剂在选择性、活性和使用寿命方面都能经济有效地进行使用。公知的众多金属催化剂的催化剂毒物，有硫、砷和锑。原料物流中的有些杂质对所用的催化剂并不造成永久性的损害，但是它们会引发不希望的副反应，从而降低产物的质量。这类杂质的实例有存在于烯烃中的炔类，在金属茂催化的烯烃聚合反应中，它对产物的主要性能如产物的分子量分布、聚合反应的立体定向性或者聚合产物的稳定性都会产生不利的影响。当然，这些问题在非催化反应中也会发生。因此，根据惯例，原料物流在其使用之前，要经过一个纯化步骤，以除去可能在相关反应中会引起问题的杂质。有许多公知的这类纯化方法，例如采用不同的溶剂进行洗涤的方法，用来将杂质吸附到吸附剂如沸石或活性炭上的方法，或者采用膜分离的方法从原料物流中除去不希望的杂质。例如，US-A-4861939公开了一种从萘中除去砷的方法，在该方法中，其中的萘中基本不存在含砷化合物，是通过与一种含有氧化镍和镍的吸附剂相接触而除去砷的。很少有方法是采用催化剂来纯化物料流的，而且通常都是限于从某些特定的物料流中除去一些特定的杂质。于350-450℃在CoO/MoO3或NiO/MoO3催化剂上进行烃类加氢脱硫，然后吸附所产生的硫化氢，在FeO/Cr2O3或CoO/MoO3催化剂上使一氧化碳与水的高温或低温下反应，形成二氧化碳和氢，在镍催化剂上进行CO和CO2与氢的甲烷化反应，是最为常见的方法，而且都是教课书上的知识。Oil&Gas Journal，1994年10月的第50-55页中，公开了比利时Feluy的Fina Research FA的“三P”方法或“Propylene Polishing Process”。这种方法可用来从丙烯中除去含硫化合物、胂和锑化氢，氧、CO和CO2以及氢，从而制得用于聚合反应的高纯丙烯。这种方法中采用一种特定的吸附剂，但是，除氢之外，对吸附清除所有的杂质并没有作详细的描述；这种吸附剂还充当丙烯与氢的加氢反应催化剂，从而催化除去氢。US-A-3420618公开了一种用来从合成气中除去乙炔、乙烯和氧的方法，是通过在一种含有负载在氧化铝载体上的钯催化剂上进行加氢而实现的。在D.J.Artrip，C.Herion和R.Meissner的论文(“MetCon’93”sessionfour，May27，1993，in Houston，Texas，USA)中，公开了一种四段方法，可从用于聚合反应的烯烃气流中除去各种不同的杂质。在这种方法中，在第一步骤中，含砷和含硫的化合物被吸附在一种含有氧化铜和氧化锌的吸附剂上。在第二步骤中，乙炔和二烯类在添加足够数量能使之氢化的氢之后，在一种含钯催化剂上经加氢成为烯烃。在第三步骤中，氧在金属铜催化剂上被除去。在第四步骤中，也就是在最后步骤中，仍然残存的一氧化碳在氧化铜催化剂的上转化为二氧化碳，剩余的氢同样氧化成为水。专利申请DE19710762.1(相当于PCTEP98/01469)公开了一种不多于三个步骤的纯化物料流的方法，在这种方法中，在第一纯化阶段，采用负载在含SiO2催化剂载体上的含钯和银的催化剂，可从物料流中除去炔类、二烯类、单不饱和烃类和/或氧。DE-A-3119850中采用一种用于C4馏分中的丁二烯的选择加氢的催化剂，它含有重量比0.05-0.5％的钯和0.05-1％的银，负载在BET表面积为10-200m2/g的二氧化硅载体上。这种催化剂的具体实施例具有的银与钯的重量之比为0.7∶1-3∶1和1∶1-2.5∶1。JP-A 60-248237公开了一种用来制备具有高比例的大孔隙催化剂载体的方法。EP-A 653243公开了一种制备催化剂的方法，该催化剂的活性组分主要存在于中孔隙和大孔隙之中。由于在化学工业中纯化的物料流是非常重要的，所以人们仍在寻求新的改善的气体纯化的方法。本专利技术的一个目的，是寻找一种催化剂和一种纯化方法，采用这种方法可以简便的方式从物料流中除去炔类、二烯、单不饱和烃类和/或氧，并且克服了那些已知催化剂和方法的不利之处。本专利技术的确切目的是寻找一种能有效抗含硫、含砷和/或含锑催化剂毒物的催化剂，和一种可以简便的方式从被含硫、含砷和/或含锑的催化剂毒物所污染的物料流中除去炔类、二烯、单不饱和烃类和/或氧的方法。我们业已发现，本专利技术的目的可由下述的催化剂来实现，它包括其活性组分中，以重量比计，含有0.05-1.0％至少一种元素周期表第10族的金属或金属化合物，和0.05-1.0％至少一种元素周期表第11族的金属或金属化合物，第11族金属与第10族金属的重量之比为0.95-1.05，载体是一种BET表面积为2-400m2/g的含SiO2的催化剂载体，在该催化剂中，催化剂总孔容的至少20％是由孔径大于100纳米的孔所构成的。而且，我们还发现了一种通过加氢从物料流中除去炔类、二烯、单不饱和烃类和/或氧的方法，它包括在本专利技术的催化剂存在下，使含有炔类、二烯类、单不饱和烃类和/或氧的原料气与氢进行反应。特别地，本专利技术的催化剂，对于原料中的含硫、含砷和/或含锑催化剂毒物，具有非常高的耐受性，这使得本专利技术的催化剂可以经济有效的方式，用于被这类催化剂毒物所污染的原料气中的炔类、二烯类、单不饱和/或氧的加氢。该催化剂不会因原料中的含硫、含砷和/或含锑催化剂毒物而失活，其在炔类、二烯类、单不饱和烃类和/或氧的加氢反应中的活性，实质上不受这些催化剂毒物的影响，因此它具有很长的使用寿命，同时，所有存在的炔类，特别是乙炔，可在含硫、含砷和/或含锑催化剂毒物的除去之前先行除去，含硫、含砷和/或含锑催化剂毒物通常是采用含铜催化剂除去的，这样的话，就可避免由于乙炔铜或其它沉积物(污染)的形成所引起的众多问题。本专利技术的催化剂包括以重量比计，含有至少0.05％(以其金属计)的至少一种元素周期表第11族的金属或金属化合物，和至少0.05％(以其金属计)的至少一种元素周期表第10族的金属或金属化合物。例如，以重量计，催化剂中含有的每一种金属或一组金属的量大于0.1％和优选大于0.2％。以重量计，催化剂中的某一种金属或一组金属的量(或金属化合物或金属化合物组)，至多为1.5％，例如每一种情况下都低于1.0％，优选都低于0.7％。所述的元素周期表的族排序数目，是根据目前通用的国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)所推荐的排序数目。第10族由元素镍、钯和铂所组成，第11族是由元素铜、银和金所组成。至于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化剂，它包括：其活性组分中，以重量比计，含有０．０５－１．０％至少一种元素周期表第１０族的金属或金属化合物，和０．０５－１．０％至少一种元素周期表第１１族的金属或金属化合物，第１１族金属与第１０族金属的重量之比为０．９５－１．０５，载体是一种ＢＥＴ表面积为２－４００ｍ↑［２］／ｇ的含ＳｉＯ↓［２］的催化剂载体，在该催化剂中，催化剂总孔容的至少２０％是由孔径大于１００纳米的孔所构成的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K弗利克，R迈斯纳，W黑夫纳，R费舍尔，F孔茨，
申请(专利权)人：BASF公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]