正丁烷选择性转化为乙烷用负载于沸石的双金属催化剂制造技术

一种氢解双金属负载型催化剂，包含：第一金属、第二金属和沸石载体；其中，第一金属与第二金属是不同的；其中，第一金属与第二金属能够各自独立地选自由铱(Ir)、铂(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)、钯(Pd)、钼(Mo)、钨(W)、镍(Ni)和钴(Co)所组成的组。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】正丁烷选择性转化为乙烷用负载于沸石的双金属催化剂
本公开涉及处理丁烷的方法，更具体地涉及反应性分离正丁烷和异丁烷的方法。
技术介绍
丁烷通常通过天然气加工和/或炼油进行生产。丁烷可以进行裂化以生产更有价值的化学中间体如乙烯。丁烷的常规蒸汽裂化会产生大量不希望的甲烷，C4化合物(丁烷除外)和重质化合物，从而需要进行密集的分离工艺并降低了该工艺的总体碳效率，特别是对于所希望的轻质烯烃(如乙烯)而言。因此，持续需要开发用于处理丁烷的方法。具体实施方式本文公开了氢解双金属负载型催化剂及其制备和使用方法。在一方面，氢解双金属负载型催化剂可以包含：在沸石上负载的第一金属和第二金属；其中，第一金属与第二金属是不同的；其中，第一金属与第二金属能够各自独立地选自由铱(Ir)、铂(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)、钯(Pd)、钼(Mo)、钨(W)、镍(Ni)和钴(Co)所组成的组。可以将第一金属和第二金属(例如，Pt和Ir)浸渍在诸如ZSM-5的沸石上。本文公开的氢解双金属负载型催化剂可以用于例如通过选择性丁烷氢解将混合的丁烷流(例如，工厂级(field-grade)丁烷)转化为所希望的产物如乙烷和丙烷。在一方面，在本文公开的氢解双金属负载型催化剂存在下，可以将正丁烷选择性地转化为甲烷、乙烷和丙烷，而同时减少或消除异丁烷转化，从而减轻甲烷的形成。在这一方面，从氢解产物流中回收未反应的异丁烷可提供用于直链烃与支链烃的反应性分离。在回收未反应的异丁烷之后剩余的氢解气体产物流可以进一步进行蒸汽裂化以生产乙烯。r>除了在操作实例中或以其他方式指出的以外，在说明书和权利要求书中使用的涉及成分数量、反应条件等的所有数值或表达在所有情况下均应理解为由术语“约”修饰。本文公开了各种数值范围。因为这些范围是连续的，所以它们包括最小值和最大值之间的每个值。记载相同特性或组分的所有范围的端点均可独立组合，并且包括所列举的端点。除非另有明确说明，否则本申请中指定的各种数值范围均为近似值。指向相同组分或属性的所有范围的端点均包括该端点，并且可以独立组合。术语“从大于0到一定量”是指指定组分以大于0且高达并包括较高指定量的一定量存在。术语“一种(a)”、“一种(an)”和“该”不表示数量限制，而是表示存在至少一个所引用的项目。如本文所用，单数形式“一种(a)”、“一种(an)”和“该”包括复数个指示物。如本文所用，“其组合”包括一个或多个所述要素，可选地与未列举的相似要素在一起，例如，包括一种或多种指定组分，可选地与一种或多种具有基本相同功能的未明确指定的其他组分的组合。如本文所用，术语“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。整个说明书中对“一方面”、“另一方面”、“其他方面”、“一些方面”等的引用是指结合该方面描述的特定元素(例如，特征、结构、属性和/或特性)至少包含在本文所述的一个方面中，并且在其他方面中可能存在也可能不存在。另外，应当理解的是，所描述的一个或多个元素可以在各个方面以任何合适的方式组合。如本文所用，术语“抑制”或“减少”或“预防”或“避免”或这些术语的任何变化包括任何可测量的降低或完全抑制，以达到所希望的结果。如本文所用，术语“有效的”是指足以完成所希望的、预期的或意图的结果。如本文所用，术语“包含(comprising)”(以及包含的任何形式，如“包含(comprise)”和“包含(comprises)”)、“具有(having)”(以及具有的任何形式，如“具有(have)”和“具有(has)”)、“包括(including)”(以及包括的任何形式，如“包括(include)”和“包括(includes)”)或“含有(containing)”(以及含有的任何形式，如“含有(contain)”和“含有(contains)”)是包含性的或开放式的，并且不排除其他的、未引用的元素或方法步骤。除非另有定义，否则本公开所使用的技术和科学术语具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。本文使用标准术语描述化合物。例如，未被任何指定基团取代的位置应理解为其化合价被所指定键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的破折号(“-”)用于表示取代基的连接点。例如，-CHO通过羰基的碳进行连接。如本文所用，术语“Cx烃”和“Cxs”是可互换的，并且是指具有x个碳原子(C)的任何烃。例如，术语“C4烃”和“C4s”均指具有正好4个碳原子的任何烃，如正丁烷、异丁烷、环丁烷、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯、丁二烯等，或其组合。如本文所用，术语“Cx+烃”是指具有等于或大于x个碳原子(C)的任何烃。例如，术语“C2+烃”是指具有2个或更多个碳原子的任何烃，如乙烷、乙烯、C3、C4、C5等。在一方面，本文公开的氢解双金属负载型催化剂可以包含第一金属、第二金属和沸石载体；并且其中，第一金属与第二金属是不同的。在这一方面，第一金属和第二金属可以各自独立地选自由铱(Ir)、铂(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)、钯(Pd)、钼(Mo)、钨(W)、镍(Ni)和钴(Co)所组成的组。在一方面，第一金属和第二金属可以各自独立地为元素周期表第6族的一种或多种金属；元素周期表第8族的一种或多种金属；元素周期表第9族的一种或多种金属；元素周期表第10组的一种或多种金属；或其组合；其中，第一金属与第二金属是不同的。在一些方面，第一金属包括Pt，并且第二金属包括Ir。在其他方面，第一金属包括Pt，并且第二金属包括Rh。在其他方面，第一金属包括Pt，并且第二金属包括Ir和Rh。在一方面，第一金属和第二金属可以以约0.1:1至约10:1、或者约0.5:1至约7:1、或者约1:1至约4:1、或者约0.3:1至约3:1、或者约0.5:1至约2:1、或者约0.7:1至约1.5:1、或约0.8:1至约1.2:1的第一金属与第二金属的重量比存在于氢解双金属负载型催化剂中。在一方面，基于氢解双金属负载型催化剂的总重量，第一金属和第二金属在氢解双金属负载型催化剂中的总量(即，第一金属量+第二金属量)可以为约0.1wt％至约10wt％、或者约0.15wt％至约5wt％、或者约0.2wt％至约1wt％、或者约0.4wt％至约0.8wt％、或者约0.5wt％至约0.7wt％。在一方面，本文公开的氢解双金属负载型催化剂可以包含沸石载体。出于本文公开的目的，术语“沸石载体”包括：沸石结构、沸石骨架、铝硅酸盐、铝硅酸盐结构、铝硅酸盐骨架、沸石型材料、沸石型结构、沸石型骨架、分子筛、硅铝磷酸盐、硅铝磷酸盐结构、硅铝磷酸盐骨架、铝磷酸盐、铝磷酸盐结构、铝磷酸盐骨架，或其组合。此外，出于本文公开的目的，沸石结构、沸石骨架、铝硅酸盐、铝硅酸盐结构、铝硅酸盐骨架、沸石型材料、沸石型结构、沸石型骨架、分子筛、硅铝磷酸盐、硅铝磷酸盐结构、硅铝磷酸盐骨架、铝磷酸盐、铝磷酸盐结构、铝磷酸盐骨架，或其组合在本文中统称为“沸石”。在一些方面，所述沸石载体可以由沸石组成或基本上由沸石组成。在其他方面，沸石载体可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢解双金属负载型催化剂，包含第一金属、第二金属和沸石载体；其中，所述第一金属与所述第二金属是不同的；并且其中，所述第一金属与所述第二金属能够各自独立地选自由铱(Ir)、铂(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)、钯(Pd)、钼(Mo)、钨(W)、镍(Ni)和钴(Co)所组成的组。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180919 US 62/733,3091.一种氢解双金属负载型催化剂，包含第一金属、第二金属和沸石载体；其中，所述第一金属与所述第二金属是不同的；并且其中，所述第一金属与所述第二金属能够各自独立地选自由铱(Ir)、铂(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)、钯(Pd)、钼(Mo)、钨(W)、镍(Ni)和钴(Co)所组成的组。


2.根据权利要求1所述的氢解双金属负载型催化剂，其中，所述沸石载体包括沸石；其中，所述沸石选自由ZSM-5、ZSM-11、Y、高硅Y、USY、EU-1、EU-2、β、L、镁碱沸石、CHA、SSZ-16、Nu-3、σ-1、硅沸石-1以及它们的组合所组成的组；其中，所述沸石载体还包含粘合剂；并且其中，所述粘合剂包括氧化铝、二氧化钛、二氧化硅或它们的组合。


3.根据权利要求1所述的氢解双金属负载型催化剂，其中，基于所述氢解双金属负载型催化剂的总重量，所述第一金属与所述第二金属的总量为约0.2wt％至约1wt％。


4.根据权利要求1所述的氢解双金属负载型催化剂，其中，所述第一金属与所述第二金属以约0.3:1至约3:1的所述第一金属与所述第二金属的重量比存在。


5.根据权利要求1所述的氢解双金属负载型催化剂，其中，所述沸石载体的特征在于等于或大于约100的二氧化硅与氧化铝的重量比(SiO2/Al2O3)。


6.根据权利要求1所述的氢解双金属负载型催化剂，其中，所述第一金属包括Pt，其中，基于所述氢解双金属负载型催化剂的总重量，Pt的总量为约0.2wt％至约0.4wt％，优选为0.3wt％；其中，所述第二金属包括Ir，其中，基于所述氢解双金属负载型催化剂的总重量，Ir的总量为约0.2wt％至约0.4wt％，优选为约0.3wt％；其中，Pt和Ir以约0.8:1至约1.2:1，优选为约1:1的Pt与Ir的重量比存在；其中，所述沸石载体包括ZSM-5；并且其中，所述沸石载体的特征在于约250至约300，优选为约280的二氧化硅与氧化铝的重量比(SiO2/Al2O3)。


7.一种制备氢解双金属负载型催化剂的方法，包括：
(a)使沸石载体与金属前体水溶液接触以形成双金属浸渍的沸石载体，其中，所述金属前体水溶液包含第一金属前体和第二金属前体，并且其中，所述金属前体水溶液的特征在于约0.1:1至约10:1的第一金属与第二金属的重量比；
(b)在约70℃至约180℃的温度下干燥所述双金属浸渍的沸石载体以形成干燥的双金属浸渍的沸石载体；
(c)在约200℃至约550℃的温度下且在氧化气氛下煅烧所述干燥的双金属浸渍的沸石载体以形成煅烧的双金属浸渍的沸石载体；以及
(d)还原第一金属和第二金属以形成根据权利要求1所述的氢解双金属负载型催...

【专利技术属性】
技术研发人员：普拉桑纳·达萨里，密馁辛·敏，凯瑟琳·巴顿，尼塔·库尔卡尼，阿希姆·高希，劳尔·韦拉斯科·佩莱兹，达斯廷·菲克尔，寿恒，
申请(专利权)人：SABIC环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL