脱氢催化剂及其制备和使用方法技术

本公开内容涉及基于一种或多种某些第13族和第14族元素的脱氢催化剂，其还包括额外的金属组分，涉及制备这样的催化剂的方法，并涉及使用这样的催化剂脱氢烃的方法。公开内容的一个方面提供煅烧的脱氢催化剂，其包括在二氧化硅‑氧化铝载体上的选自Ga、In、Tl、Ge、Sn和Pb及其组合的主要物质P1；选自镧系元素的主要物质P2；选自Ni、Pd和Pt的促进剂M1；选自Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr和Ba的促进剂M2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】脱氢催化剂及其制备和使用方法公开内容背景公开内容领域本公开内容总体上涉及催化剂材料及其制备和使用方法。更具体地，本公开内容涉及基于一种或多种某些第13族和第14族元素的脱氢催化剂(其还包括额外的金属组分)，涉及制造这样的催化剂的方法，并涉及使用这样的催化剂脱氢烃的方法。技术背景烷烃脱氢是用于生产各种可用烃产物的公认方法，例如在丙烷的脱氢以制造用于在聚合物工业中使用的丙烯，正丁烷的脱氢以产生可用于轮胎生产的正丁烯或烷基化物和丁二烯，和异丁烷的脱氢以制备适合于转化为甲基叔丁醚、异辛烷和烷基化物的异丁烯以补充和充实汽油。目前可用于轻质烷烃的催化脱氢的商购催化剂包括CrOx/Al2O3和Pt-Sn/Al2O3催化剂，其已使用数十年。CrOx/Al2O3脱氢催化剂通常在氧化铝表面上含有大部分处于Cr(III)氧化态的铬。然而，通常剩余少量的Cr(VI)，这是致癌的并因此在催化剂处理和操作过程中存在健康风险。它们还可引起显著的环境污染。基于镓的脱氢催化剂已被知晓约二十年。它们通常不是有害的，并且它们的应用不存在显著的环境问题。然而，这些催化剂在活性和稳定性方面有局限性，尤其是对于商业上重要的丙烷脱氢而言。因此，依然需要提供改进的活性和稳定性(尤其在丙烷脱氢中)的脱氢催化剂。公开内容概述公开内容的一个方面是煅烧的脱氢催化剂，其包含：选自Ga、In、Tl、Ge、Sn和Pb和它们的组合的主要物质P1，以在约0.05重量％至约20重量％范围内的量存在于组合物中，按煅烧基础作为元素金属计算；选自镧系元素的主要物质P2，以在约0.05重量％至约10重量％范围内的量存在于组合物中，按煅烧基础作为元素金属计算；选自Ni、Pd和Pt的促进剂M1，以在约10ppm至约500ppm范围内的量存在于组合物中，按煅烧基础作为元素金属计算；选自Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr和Ba的促进剂M2，以在约0.05重量％至约3重量％范围内的量存在于组合物中，按煅烧基础作为元素金属计算；和二氧化硅-氧化铝载体S1，以在约60重量％至约99重量％范围内的量存在于组合物中，按煅烧基础作为氧化物计算。公开内容的另一方面是脱氢烃的方法，该方法包括使烃进料与如本文描述的催化剂组合物接触。鉴于本文公开内容，公开内容的其它方面对于本领域普通技术人员而言将是显然的。详细描述本文显示的细节是通过实例的方式并且仅出于说明性讨论本专利技术的优选实施方案的目的，并且是为了提供被认为是本专利技术各种实施方案的原理和概念方面最有用和最容易理解的描述而提出的。在这方面，没有试图比基本理解本专利技术所必需的更详细地显示本专利技术的结构细节，结合附图和/或实施例进行的描述使本领域技术人员清楚可以在实践中如何实施本专利技术的若干形式。因此，在描述公开的方法和装置之前，应理解本文描述的方面不限于具体的实施方案、设备或构造，因为当然这些可以变化。还应理解本文使用的专业术语仅出于描述特定方面的目的，除非本文具体限定，而不意在为限制性的。除非本文另外表明或与上下文明显矛盾，在描述本专利技术的上下文中(尤其是在以下权利要求书的上下文中)使用的术语“一个”、“一种”、“所述”和类似的指示对象应解释为涵盖单数和复数。本文中数值范围的记载仅意在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的速记方法。除非本文另外表明，每个单独值并入说明书，如同其单独记载在本文中。范围在本文中可表述为从“约”一个特定值和/或至“约”另一特定值。当表述这样的范围时，另一方面包括从一个特定值和/或至其它特定值。类似地，当值表述为近似值时，通过使用先行词“约”，将理解该特定值形成另一方面。还将理解每个范围的端点相对于另一端点和独立于另一端点都是有意义的。除非本文另外表明或与上下文明显矛盾，可以任何合适的步骤顺序进行本文所述的所有方法。使用本文提供的任何和所有实例或示例性语言(例如，“例如”)仅意在更好地说明本专利技术，而不是对另外要求保护的专利技术的范围施加限制。说明书中的语言不应解释为表示任何未要求保护的要素对于本专利技术的实践是必需的。除非在整个说明书和权利要求书中上下文清楚地另外要求，措辞“包含”、“包含的”等应解释为包含性的含义，而不是排他性或穷举性的含义；也就是说，“包括但不限于”的含义。使用单数或复数的措辞还分别包括复数和单数。另外，措辞“本文”、“以上”和“以下”和具有类似意思的措辞当在本申请中使用时应指本申请整体而不是本申请的任何特定部分。如本领域普通技术人员将理解的，本文公开的每个实施方案可包含其特别规定的要素、步骤、成分或组分，基本上由其特别规定的要素、步骤、成分或组分组成或由其特别规定的要素、步骤、成分或组分组成。如本文使用的，连接词“包含”或“含有”意为包括但不限于，并且允许包括未规定的要素、步骤、成分或组分，甚至是大量的。连接词“由...组成”排除没有规定的任何要素、步骤、成分或组分。连接词“基本上由...组成”将实施方案的范围限制为所规定要素、步骤、成分或组分，并限制为没有实质影响实施方案的那些。除非另外指出，在说明书和权利要求书中使用的表示成分的量、性质例如分子量、反应条件等的所有数值应理解为在所有情况下由术语“约”修饰。因此，除非指出相反情况，说明书和所附权利要求书中列出的数值参数是近似值，其可以根据由本专利技术寻求获得的所需性质而变化。至少，且不作为限制等同原则应用于权利要求范围的尝试，每个数值参数至少应该根据所报告的有效数字的数值和通过应用普通四舍五入技术来解释。当需要进一步澄清时，术语“约”具有本领域技术人员在与所述数值或范围结合使用时对其合理赋予的含义，即表示比所述值或范围稍微更大或稍微更小，在以下范围内：所述值的±20％，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％。尽管列出本专利技术的宽泛范围的数值范围和参数是近似值，但尽可能精确地报告在具体实施例中列出的数值。然而，任何数值固有地含有由在它们各自的测试测量中发现的标准偏差所必然产生的某些误差。本文公开的本专利技术的供选择要素或实施方案的分组不解释为限制。每个组成员可以单独地或与该组其它成员或本文可见的其它要素的任何组合被提及和要求保护。出于方便和/或专利性的原因，预期组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实施本专利技术的最佳模式。当然，在阅读前述描述之后，这些描述的实施方案的变体对于本领域的普通技术人员将变得显然。专利技术人期望技术人员适当时采用这样的变体，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.煅烧的脱氢催化剂，包含/n选自Ga、In、Tl、Ge、Sn和Pb和它们的组合的主要物质P1，以在约0.05重量％至约20重量％范围内的量存在于组合物中，按煅烧基础作为元素金属计算；/n选自镧系元素的主要物质P2，以在约0.05重量％至约10重量％范围内的量存在于组合物中，按煅烧基础作为元素金属计算；/n选自Ni、Pd和Pt的促进剂M1，以在约10ppm至约500ppm范围内的量存在于组合物中，按煅烧基础作为元素金属计算；/n选自Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr和Ba的促进剂M2，以在约0.05重量％至约3重量％范围内的量存在于组合物中，按煅烧基础作为元素金属计算；和/n二氧化硅-氧化铝载体S1，以在约60重量％至约99重量％范围内的量存在于组合物中，按煅烧基础作为氧化物计算。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181030 US 62/752,3801.煅烧的脱氢催化剂，包含
选自Ga、In、Tl、Ge、Sn和Pb和它们的组合的主要物质P1，以在约0.05重量％至约20重量％范围内的量存在于组合物中，按煅烧基础作为元素金属计算；
选自镧系元素的主要物质P2，以在约0.05重量％至约10重量％范围内的量存在于组合物中，按煅烧基础作为元素金属计算；
选自Ni、Pd和Pt的促进剂M1，以在约10ppm至约500ppm范围内的量存在于组合物中，按煅烧基础作为元素金属计算；
选自Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr和Ba的促进剂M2，以在约0.05重量％至约3重量％范围内的量存在于组合物中，按煅烧基础作为元素金属计算；和
二氧化硅-氧化铝载体S1，以在约60重量％至约99重量％范围内的量存在于组合物中，按煅烧基础作为氧化物计算。


2.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中P1选自Ga、Ge、In、Sn和Tl和它们的组合。


3.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中P1是Ga。


4.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中P1以在约0.1重量％至约10重量％范围内的量存在于组合物中，按煅烧基础作为元素金属计算。


5.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中M1选自Pd和Pt。


6.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中M1以在约50ppm至约400ppm范围内的量存在于组合物中，按煅烧重量基础作为元素金属计算。


7.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中M2选自Li、Na、K、Cs和Ba。


8.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中M2以在约0.05重量％至约2重量％范围内的量存...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·Z·弗里德曼，R·邢，M·格雷尼，D·劳，C·G·卢格迈尔，
申请(专利权)人：科莱恩国际有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH