铬催化剂材料以及制造和使用其的方法技术

本公开涉及使用不需要包括铬(VI)的铬原料来制造含铬的脱氢催化剂的方法。本公开还涉及由此制造的催化剂，以及使用此类催化剂的脱氢方法。在本公开的一个方面，一种方法包括：提供可成形混合物，以干基计，该可成形混合物包含：氢氧化铝，其存在量在约40重量％至约90重量％的范围内；酸(如硝酸)，其存在量在约2重量％至约15重量％的范围内；和铬(III)源，其存在量在约2重量％至约35重量％的范围内；使所述可成形混合物成形；和对成形的混合物进行煅烧。在某些实施方案中，该方法还包括用包括铬(III)盐的含水浸渍溶液浸渍煅烧过的混合物；以及对浸渍过的混合物进行煅烧。

Chromium catalyst materials and methods of manufacturing and using them

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铬催化剂材料以及制造和使用其的方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年2月2日提交的美国临时专利申请第62/453,590号的优先权，这里通过引用将其整体并入本文。专利技术背景专利
本公开总体上涉及催化剂材料。更具体地，本公开涉及可用于烃类脱氢的含铬催化剂，涉及制造此类催化剂的方法，并且涉及使烃类脱氢的方法，该方法包括使烃类与此类催化剂接触。
技术介绍
烷烃脱氢是用于生产各种有用的烃产物的公认方法，例如用以转化成甲基叔丁基醚的异丁烯，用以补充和富集汽油的异辛烷和烷基化物，以及用于聚合物工业的丙烯。目前用于轻质烷烃的催化脱氢的催化剂利用铬-铝催化剂或在载体催化剂上的贵金属。目前的铬-铝脱氢催化剂是通过用高浓度铬酸溶液一步浸渍铝载体制备的，该溶液主要含有六价铬(铬(VI)或Cr(VI))，其是有毒的和致癌，因此非常不适合以工业规模使用。在不使用含铬(VI)材料的情况下生产铬-铝脱氢催化剂的当前方法是有限的。一种这样的方法是通过氨溶液沉淀硝酸铝和硝酸铬，然后洗涤和煅烧沉淀物。但是，Rubinstein等人(BulletinoftheAcademyofSciencesoftheUSSR,DivisionofChemicalScience,780-8(1961))表明，所得材料含有氧化铝的κ相，该相强烈地影响催化剂的稳定性。因此，仍然需要一种用于制造没有含铬(VI)材料的铝-铬脱氢催化剂的简单、成本有效的方法。专利技术概述本公开的一个方面是一种用于制备铬催化剂的方法，该方法包括：提供可成形混合物，以干基计，该可成形混合物包含，氢氧化铝，其存在量在约40重量％至约90重量％的范围内；酸(如硝酸)，其存在量在约2重量％至约15重量％的范围内；和铬(III)源，其存在量在约2重量％至约35重量％的范围内；使所述可成形混合物成形；和对成形的混合物进行煅烧。本公开的另一方面是如上所述的方法，还包括用含铬(III)盐的含水浸渍溶液浸渍煅烧过的混合物；和煅烧浸渍过的混合物。本公开的另一方面是通过本文所述的方法制备的脱氢催化剂。本公开的另一方面是使烃类脱氢的方法，该方法包括使烃进料与如本文所述的脱氢催化剂接触。详细说明在本文中示出的细节是示例性的，并且仅出于对本专利技术的优选实施方案进行说明性讨论的目的，并且呈现所述细节以便提供被认为是本专利技术的各种实施方案的原理和概念方面的最有用并且易于理解的描述。在此方面，并不试图以比基本理解本专利技术所需更详细地显示本专利技术的结构细节，本说明书连同附图和/或实施例使得本领域技术人员在实践中可以清楚如何实施本专利技术的若干形式。因此，在描述所公开的方法和装置之前，要理解的是本文中所描述的方面不限于具体的实施方案、设备或构造，并且因此当然可以变化。还要理解的是，本文中使用的术语仅出于描述特定方面的目的，并且除非在本文中具体限定，否则并不意图进行限制。在描述本专利技术的上下文中使用的术语“一种”、“一个”、“该”和类似的指示物(特别是在以下权利要求的上下文中)应被解释为涵盖单数和复数两者，除非本文中另有说明或明显与上下文矛盾。本文中对数值范围的记载仅意图用作单独提及落入该范围内的每个单独值的简写方法。除非本文中另有说明，否则将每个单独值并入说明书中，如同其在本文中单独记载一样。在本文中可以将范围表示为从“约”一个特定值和/或至“约”另一个特定值。当表达这样的范围时，另一方面包括从一个特定值和/或至另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，将理解的是该特定值形成另一方面。将要进一步理解的是，每个范围的端点相对于另一个端点是重要的，并且与另一端点无关。本文中所描述的所有方法均能够以任何合适的步骤顺序进行，除非本文中另有说明或明显与上下文矛盾。本文提供的任何和所有实例或示例性语言(例如，“如”)的使用仅意图更好地说明本专利技术，而不是对另外要求保护的本专利技术范围构成限制。说明书中的语言不应被解释为表示对于本专利技术的实践必不可少的任何未要求保护的要素。除非上下文另外明确要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包含”等应以包含性意义解释，而不是排他性或穷举性意义；也就是说，以“包括，但不限于”的意义解释。使用单数或复数的词语也分别包括复数和单数。另外，当在本申请中使用时，词语“本文”，“上文”和“下文”以及类似含义的词语应当指代本申请的整体而非本申请的任何特定部分。如本领域普通技术人员将理解的，本文所公开的每个实施方案可包含其特别指明的要素、步骤、成分或组分，基本上由其特别指明的要素、步骤、成分或组分组成，或由其特别指明的要素、步骤、成分或组分组成。如本文中所使用，过渡术语“包括”或“包含”是指包括，但不限于，并且允许包括未指出的要素、步骤、成分或组分，甚至是以大的量包括。过渡短语“由......组成”排除了未指出的任意要素、步骤、成分或组分。过渡短语“基本上由......组成”将实施方案的范围限制到指出的要素、步骤、成分或组分以及对实施方案没有实质影响的那些。除非另有说明，否则在说明书和权利要求中使用的表示成分的量、性质如分子量、反应条件等的所有数字应理解为在所有情况下均被术语“约”修饰。因此，除非相反地指出，否则说明书和所附权利要求书中给出的数值参数是近似值，该近似值可以根据试图通过本专利技术获得的期望性质而变化。至少而且并不试图将等同原则的应用限制在权利要求书的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的数值并且通过应用普通的舍入技术来解释。当需要进一步澄清时，术语“约”具有在与所述数值或范围结合使用时由本领域技术人员合理地归于其的含义，即表示稍微大于或稍微小于所述值或范围，至所述值的±20％范围内；所述值的±19％；所述值的±18％；所述值的±17％；所述值的±16％；所述值的±15％；所述值的±14％；所述值的±13％；所述值的±12％；所述值的±11％；所述值的±10％；所述值的±9％；所述值的±8％；所述值的±7％；所述值的±6％；所述值的±5％；所述值的±4％；所述值的±3％；所述值的±2％；或所述值的±1％。尽管阐述本专利技术广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是尽可能精确地报告具体实施例中给出的数值。然而，任何数值固有地含有必然由在它们的各自测试测量中发现的标准偏差引起的某些误差。本文中公开的本专利技术的替代要素或实施方案的分组不应解释为限制。每个组成员可以单独地或与该组中的其它成员或本文中所见的其它要素任意组合地被提及和要求保护。出于方便和/或可专利性的原因，预期组中的一个或多个成员可以被包括在组中或从组中删除。当发生任何这样的包括或删除时，认为说明书含有经修改的组，从而满足所附权利要求书中使用的所有马库什组的书面描述。本文中描述了本专利技术的一些实施方案，包括专利技术人已知的用于实施本专利技术的最佳方式。当然，本领域普通技术人员在阅读前文描述时将清楚这些所述实施方案的变化。专利技术人期望技术人员适当地利用这些变化，并且专利技术人意欲以不同于本文中具体描述的方式来实践本专利技术。因此，本专利技术包括所附权利要求书中提到的主题的所有修改和等同物，如适用法律所允许的那样。此外，本专利技术涵盖上述要素及其所有可能变型的任何组合，除非本文中另有说明或与上下文明显矛盾。此外，本说明书通篇对专利和印刷出版物进行了许多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备铬催化剂的方法，该方法包括：提供可成形混合物，以干基计，该可成形混合物包含，氢氧化铝，其存在量在约40重量％至约90重量％的范围内；酸(如硝酸)，其存在量在约2重量％至约15重量％的范围内；和铬(III)源，其存在量在约2重量％至约35重量％的范围内；使所述可成形混合物成形；和对成形的混合物进行煅烧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.02 US 62/453,5901.一种用于制备铬催化剂的方法，该方法包括：提供可成形混合物，以干基计，该可成形混合物包含，氢氧化铝，其存在量在约40重量％至约90重量％的范围内；酸(如硝酸)，其存在量在约2重量％至约15重量％的范围内；和铬(III)源，其存在量在约2重量％至约35重量％的范围内；使所述可成形混合物成形；和对成形的混合物进行煅烧。2.根据权利要求1所述的方法，其中在煅烧步骤之前的可成形混合物中包括的材料包含小于1％的铬(VI)，例如小于0.01％的铬(VI)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述可成形混合物包括氢氧化铝，其存在量以干基计在60重量％至约90重量％的范围内，例如约50重量％至约80重量％，或约60重量％至约80重量％，或约40重量％至约70重量％，或约50重量％至约70重量％，所有均以干基计。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述酸是硝酸、甲酸或乙酸。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述酸在可成形混合物中的存在量在约4重量％至约10重量％的范围内。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中铬(III)源是氧化铬(III)、氢氧化铬(III)、卤化铬(III)、乙酸铬(III)或硬脂酸铬(III)。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中铬(III)源在可成形混合物中的存在量以干基计在约3重量％至约25重量％的...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·弗莱德曼，
申请(专利权)人：科莱恩公司，
类型：发明
国别省市：美国,US