用于烯烃复分解的催化剂体系制造技术

本发明专利技术涉及用于烯烃复分解的催化剂体系，该催化剂体系包括：a)基本上包含层状双氢氧化物的第一体系区；和b)包含复分解催化剂的第二体系区。

Catalyst system for metathesis of olefins

The present invention relates to a catalyst system for the metathesis of olefins, comprising: a) a first system area comprising substantially layered double hydroxides; and b) a second system region comprising a metathesis catalyst.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于烯烃复分解的催化剂体系
本专利技术涉及用于烯烃复分解的催化剂体系和通过使用本专利技术的催化剂体系进行的烯烃复分解方法。
技术介绍
复分解是石油化工工业的重要反应之一，特别是乙烯和正丁烯的交叉复分解，其为用于选择性生产高需求丙烯的经济手段。影响该方法的可行性的因素包括转化率、选择性、能量消耗和反应循环时间。已经尝试了改善烯烃复分解过程的总效率。采用了几种方法。例如，US4,575,575公开了在二氧化硅负载的氧化钨催化剂结合氧化镁助催化剂的存在下进行的乙烯和2-丁烯之间的复分解反应。US3,658,929公开了用于烯烃转化的方法，包括烯烃复分解，其中通过在转化之前与氧化镁接触来预处理烯烃进料。US5,120,894还公开了一种用于烯烃转化的方法，其中反应区是催化剂床，其配置为使得床的上游端是氧化镁，且床的下游端是二氧化硅催化剂上的氧化镁和氧化钨的混合物。在这些公开中，为了获得更高的烯烃转化率，使用氧化镁进行烯烃进料的双键异构化，如1-丁烯异构化为2-丁烯。然而，氧化镁通常在高温下烧结，因此其性能通常会在再生后显著下降。US20100145126A1公开了通过复分解反应生产烯烃的方法，其中通过允许氢气的共存而改善催化反应性。然而，在氢气和烯烃进料或产物之间可能发生副反应，因此产物产率降低。US2008/0194903A1公开了用于纯化起始产物的方法，包括使进料流与已经活化的吸附剂接触，该吸附剂包含按重量计至少3％的氧化铝，以从进料流中除去一种或多种杂质。吸附剂活化在高温下进行，因此需要高能量。对复分解催化剂效率可能起重要作用的另一个因素是催化剂成型过程。通常，最初以粉末形式制备非均相催化剂，包括复分解催化剂。在工业过程中使用之前，需要将它们成型为适当的结构，例如球形、片状或挤出物。适当的结构提供了良好的机械强度，更容易的处理，并防止较高的过程压降。在催化剂成型过程期间通常将催化剂粘合剂加入到催化剂组合物中用于将粉末材料粘合在一起。粘合剂的选择可以显著影响最终催化剂的物理性能以及催化性能。如果不能确定或获得不会不利地影响催化剂效率的合适的粘合剂，则需要找出合适的溶液以在其用于该过程期间恢复催化剂效率。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供克服现有技术的缺点，特别是特征为高产率和良好稳定性的催化剂体系。进一步的目的是提供其中避免了通过使催化剂粉末与粘合剂接触而形成的催化剂的效率下降的催化剂体系。该目的通过用于烯烃复分解的催化剂体系实现，该催化剂体系包含：a)基本上包含层状双氢氧化物的第一体系区；和b)包含复分解催化剂的第二体系区。具体实施方式根据本专利技术的催化剂体系当安装并准备用于烯烃复分解的预期用途时，将第一体系区置于相对于第二体系区的上游，优选地紧邻上游。在这方面，上游是指与用于转化进料流中包含的化合物的催化剂体系接触的进料流将首先与第一(上游)体系区接触，然后与第二(下游)体系区接触。在这方面，优选的是催化剂在催化剂床中使用。包含在第一体系区中的层状双氢氧化物(LDH)可置于与复分解催化剂反应器分离的反应器中，即，第一体系区和第二体系区在空间上分离。这种布置示出为图1中的可选方案1。也可能的是，以层状结构将基本上包含LDH的第一体系区和包含复分解催化剂的第二体系区放置同一反应器中，如图2中的可选方案2所示。在本专利技术的方面，基本上包含应理解为各自的体系区不(或仅以不显著影响各自的体系区和催化剂体系的催化性能的量)包含任何另外的(催化)活性物质。即，可能的是基本上包含LDH的各自的体系区(第一体系区)进一步包含对各自的区域和催化剂体系的行为没有(负面)影响的惰性材料。优选的是第二体系区基本上包含复分解催化剂。在这方面，优选的是第一体系区由层状双氢氧化物组成。以相同的方式，优选的是第二体系区由复分解催化剂组成。优选地，包含在第二体系区中的复分解催化剂包含选自负载在无机载体上的元素周期表的第VIA族和第VIIA族的过渡金属。在本专利技术的上下文中，术语“第VIA族”与铬族的第6族元素，即Cr、Mo和W相关。以相同的方式，术语“第VIIA族”与锰族的第7族元素，即Mn、Tc和Re相关。在优选的实施方式中，关于本专利技术催化剂组分的重量份是重量百分比。优选的是在该催化剂中使用的过渡金属选自在复分解反应中高活性的由钼、钨和铼组成的组。过渡金属可以各种形式存在，包括过渡金属的金属元素、氧化物、硫化物、氢化物和氢氧化物。具体地，氧化物如WO3、MoO3和Re2O7是优选的，且WO3是更加优选的。在一个实施方式中，本专利技术的催化剂包含1至15重量份，优选地7至11重量份的过渡金属。各种无机载体是本领域公知的。无机载体的类型不受特别限制。在优选的实施方式中，无机载体选自由二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆及它们的混合物组成的组，优选二氧化硅、氧化铝及它们的混合物。在优选的实施方式中，包含在第二体系区中的复分解催化剂进一步包含0.1至60重量份的沸石。沸石的类型不受限制，但可以优选地选自由ZSM-5、X-沸石、Y-沸石、β-沸石、MCM-22、镁碱沸石或它们的混合物组成的组。在优选的实施方式中，沸石选自由ZSM-5和Y-沸石或镁碱沸石组成的组，更优选Y-沸石。优选地，复分解催化剂中的沸石含量在0.5-30重量份的范围内，更优选1-20重量份。在进一步优选的实施方式中，包含在第二体系区中的复分解催化剂进一步包含0.1至80重量份的层状双氢氧化物。对于包含在第二体系区中的复分解催化剂，即使在低浓度下也可观察到层状双氢氧化物对催化剂转化率、选择性和副产物的影响。在一个实施方式中，复分解催化剂包含0.5-50重量份，更优选地1-30重量份的层状双氢氧化物。第一体系区包含层状双氢氧化物(LDH)。在优选的实施方式中，包含在第二体系区中的复分解催化剂也优选包含LDH。这两种LDH彼此独立地选择，即包含在第一体系区中的LDH和包含在第二体系区中的复分解催化剂的LDH可以相同或可以不相同。本文提供的LDH的优选实施方式的描述，特别是下面提供的详细描述适用于两种LDH物质。层状双氢氧化物(LDH)也称为阴离子粘土或水滑石类材料，是具有独特结构的材料家族，其含有具有电荷平衡阴离子和水中间层的带正电荷的层。层状双氢氧化物的化学通式可以写成：[My+1-xM’z+x(OH)2]a+(Ar-)n·b(H2O)其中M是第一金属；M’是第二金属；A是阴离子；x是数字，优选在0.1至0.9的范围内；y是第一金属的电荷数，优选等于1或2；z是第二金属的电荷数，优选等于3或4；a由x、y和z确定，优选地a＝(1-x)y+xz-2；r是阴离子的电荷数；n由a和r确定，优选地n＝a/r；b是水分子数，优选地在0-10的范围内。第一金属(M)和第二金属(M’)可以是碱金属、碱土金属、过渡金属或其它金属。在优选的实施方式中，第一金属选自由Li、Ca、Mg、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn及它们的混合物，优选地Ca、Mg、Zn及它们的混合物组成的组。在另一个优选的实施方式中，第二金属选自由Al、Ga、In、Mn、Fe、Co、Cr、Ni、V、Ti、Zr、Y及它们的混合物组成的组，优选地Al。阴离子的优选实例包括氯离子、溴离子、碳酸根、碳酸氢根、磷酸氢根、磷酸二氢根、亚硝酸根、本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于烯烃复分解的催化剂体系，所述催化剂体系包含：a)第一体系区，基本上包含层状双氢氧化物；和b)第二体系区，包含复分解催化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.20 EP 15160033.51.用于烯烃复分解的催化剂体系，所述催化剂体系包含：a)第一体系区，基本上包含层状双氢氧化物；和b)第二体系区，包含复分解催化剂。2.根据权利要求1所述的催化剂体系，其中，所述第一体系区相对于所述第二体系区置于上游。3.根据权利要求1或2所述的催化剂体系，其中，所述复分解催化剂包含负载在无机载体上的选自元素周期表的第VIA族和第VIIA族的过渡金属。4.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂体系，其中，所述复分解催化剂进一步包含0.1至60重量份的沸石，优选地0.5至30重量份，更优选地1至20重量份。5.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂体系，其中，所述复分解催化剂进一步包含0.1至80重量份的层状双氢氧化物，优选地0.5至50重量份，更优选地1至30重量份。6.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂体系，其中，所述复分解催化剂进一步包含粘结剂。7.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂体系，其中，包含在所述第一体系区中的所述层状双氢氧化物与包含在所述第二体系区中的所述复分解催化剂的重量比(层状双氢氧化物与复分解催化剂的比率)为按重量计0.5:1至10:1，优选地1:1至5:1，更加优选地2:1至4:1。8.根据权利要求3至7中任一项所述的催化剂体系，其中，所述复分解催化剂的所述过渡金属选自由钼、钨、和铼，及它们的混合物组成的组。9.根据权利要求3至8中任一项所述的催化剂体系，其中，所述复分解催化剂的所述无机载体选自由二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆及它们的混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔吉·苏里耶，布林·克黑姆通，
申请(专利权)人：SMH有限公司，
类型：发明
国别省市：泰国,TH