【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容涉及再生催化剂和提质烷烃和/或烷基芳族烃的方法。
技术介绍
1、烷烃和/或烷基芳族烃的催化脱氢、脱氢芳构化和脱氢环化是工业上重要的化学转化方法，其是吸热的和平衡限制的。可通过各种不同的负载催化剂体系例如基于pt、基于cr、基于ga、基于v、基于zr、基于in、基于w、基于mo、基于zn和基于fe的体系来进行烷烃例如c2-c12烷烃和/或烷基芳烃例如乙基苯的脱氢。在现有的丙烷脱氢方法中，某种方法使用氧化铝负载的氧化铬催化剂，其提供大约50％(90％丙烯选择性下55％丙烷转化率)的最高丙烯收率之一，其在大约560℃至650℃的温度下并在20kpa-绝对值至50kpa-绝对值的低压力下获得。期望提高丙烯收率而不必在这样低的压力下操作从而提高脱氢方法的效率。
2、提高脱氢方法的温度是根据该方法的热力学提高该方法的转化率的一种方式。例如，在670℃、100kpa-绝对值下，在不存在任何惰性/稀释剂的情况下，通过模拟估计平衡收率丙烯收率为大约74％。然而在这样高的温度下，催化剂非常快速地失活和/或丙烯选择性变得不经济地低。据信快速的催化剂失活是由焦炭沉积至催化剂上和/或活性相的聚集造成的。可通过使用含氧气体燃烧去除焦炭，然而，活性相的聚集被认为在燃烧过程期间加剧，这快速地降低催化剂的活性和稳定性。
3、因此，需要使至少部分失活的催化剂再生的改进方法和脱氢、脱氢芳构化和/或脱氢环化烷烃和/或烷基芳族烃的方法。本公开内容满足这一需要和其他需要。
技术实现思路
1、
2、在其他实施方案中，提质烃的方法可包括(i)使含烃进料与可包括第10族元素和无机载体的催化剂接触，以实现含烃进料的至少一部分的脱氢、脱氢芳构化和脱氢环化中的一种或多种，从而产生可包括第10族元素、无机载体和污染物的至少部分失活的催化剂和可包括一种或多种提质烃和分子氢的流出物。含烃进料可包括c2-c16线性或支化的烷烃中的一种或多种，或c4-c16环状烷烃中的一种或多种，c8-c16烷基芳烃中的一种或多种，或它们的混合物。第10族元素可具有在0.06重量％-6重量％范围内的浓度，基于无机载体的重量。含烃进料和催化剂可在300℃-900℃范围内的温度下接触。一种或多种提质烃可包括脱氢的烃、脱氢芳构化的烃和脱氢环化的烃中的至少一种。所述方法还可包括(ii)使用基于加热气体混合物中的总摩尔数可包括浓度大于5mol％的h2o的加热气体混合物来加热至少部分失活的催化剂以产生前体催化剂。所述方法还可包括(iii)提供基于氧化气体中的总摩尔数可包括不大于5mol％的h2o的氧化气体。所述方法还可包括(iv)在620℃-1,000℃范围内的氧化温度下使前体催化剂与氧化气体接触至少30秒的持续时间从而产生氧化的前体催化剂。所述方法还可包括(v)由氧化的前体催化剂获得再生的催化剂。所述方法还可包括(vi)使额外数量的含烃进料与至少部分的再生的催化剂接触从而产生额外的至少部分失活的催化剂和额外的流出物。
3、附图简要说明
4、图1显示对于pdh而言实施例5中使用的催化剂的性能在75+次循环之后稳定。
5、图2显示尽管再生温度(620℃)比其他实施例低得多，对比催化剂1的性能仍持续失活。
6、详述
7、现在将描述本专利技术的各种具体的实施方案、变体和实施例，包括就理解要求保护的专利技术的目的而言采用的优选实施方案和定义。虽然以下详细的描述给出了具体的优选实施方案，但是本领域技术人员将领会这些实施方案仅是示例性的，以及可以以其他方式来实施本专利技术。就确定侵权的目的而言，本专利技术的范围将指所附权利要求中的任何一个或多个，包括其等同物和与记载的那些等同的要素或限制。任何对“专利技术”的提及可以是指通过权利要求书限定的本专利技术中的一个或多个，但不必是全部。
8、在本公开内容中，方法被描述为包括至少一个“步骤”。应理解，每个步骤是可以在该方法中以连续或不连续的方式进行一次或多次的动作或操作。除非有相反规定或上下文另有明确指出，否则方法中的多个步骤可以如它们所列的顺序依次地、与一个或多个其他步骤重叠或不重叠地、或以任何其他顺序进行，视情况而定。另外，就相同或不同批次的材料而言，一个或多个或甚至所有步骤可以同时进行。例如，在连续方法中，当该方法中的第一步骤就刚加料至方法开始时的原料而言进行，第二步骤可以就中间材料而言同时进行，所述中间材料由处理在第一步骤中较早时间时加料至该方法中的原料而产生。优选地，步骤以所描述的顺序进行。
9、除非另有指出，在本公开内容中所有表示数量的数应理解为在所有情况下都由术语“约”修饰。还应理解，说明书和权利要求书中使用的精确数值构成具体实施方案。已经努力确保实施例中数据的准确。然而，应理解由于用于获得测量结果的技术和/或设备的限制，任何测量的数据固有地含有一定水平的误差。
10、本文使用一组数值上限和一组数值下限描述某些实施方案和特征。应领会，除非另外指出，否则涵盖包括任何两个值的组合的范围，例如任何下限值与任何上限值的组合、任何两个下限值的组合和/或任何两个上限值的组合。
11、如本文使用的，不定冠词“一个”或“一种”意为“至少一个(种)”，除非有相反规定或上下文另有明确指出。因此，除非相反规定或上下文明确指出仅使用了一个反应器或转化区域，使用“反应器”或“转化区域”的实施方案包括使用一个、两个或更多个反应器或转化区域的实施方案。
12、术语“烃”意为(i)由氢和碳原子组成的任何化合物或(ii)两种或更多种(i)中这样的化合物的任何混合物。术语“cn烃”，其中n为正整数，意为(i)在它的分子中以总数为n包含碳原子(一个或多个)的任何烃化合物，或(ii)两种或更多种(i)中这样的烃化合物的任何混合物。因此，c2烃可为乙烷、乙烯、乙炔、或这些化合物中至少两种以任何比例的混合物。“cm至cn烃”或“cm-cn烃”，其中m和n是正整数且m<n，意为cm、cm+1、cm+2、…、cn-1、cn烃中任一种，或其两种或更多种的任何混合物。因此，“c2至c3烃”或“c2-c3烃”可为乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丙炔、丙二烯、环丙烷中任一种，及本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.使至少部分失活的催化剂再生的方法，所述至少部分失活的催化剂包含第10族元素、无机载体和污染物，其中第10族元素具有在0.06重量％-6重量％范围内的浓度，基于无机载体的重量，并且所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中加热气体混合物通过用氧化气体燃烧燃料来产生。
3.根据权利要求2所述的方法，其中燃料包含H2、CO和烃中的至少一种，和氧化气体包含O2。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中第10族元素包含Pt。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中无机载体包含至少0.5重量％的第4族元素，基于无机载体的重量。
6.根据权利要求5所述的方法，其中无机载体包含至少0.5重量％的Zr。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法，其中第4族元素的至少一部分处于ZrO2的形式。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少部分失活的催化剂还包含一种或多种具有57至71的原子数的元素。
9.根据权利要求8所述的方法，其中至少部分失活的催化剂包含的一种或多种具有57
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少部分失活的催化剂还包含至多10重量％的促进剂，基于无机载体的重量，并且其中所述促进剂包含以下元素中的一种或多种：Sn、Ga、Zn、Ge、In、Re、Ag、Au、Cu、它们的组合或它们的混合物。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少部分失活的催化剂还包含至多5重量％的碱金属元素，基于无机载体的重量，并且其中所述碱金属元素包含以下中的至少一种：Li、Na、K、Rb和Cs。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中能够实现含烃进料的脱氢、脱氢芳构化和脱氢环化中的一种或多种的再生的催化剂的活性组分包含第10族元素，所述含烃进料包含C2-C16线性或支化的烷烃中的一种或多种，或C4-C16环状烷烃中的一种或多种，C8-C16烷基芳烃中的一种或多种，或它们的混合物。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(II)包括：
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(IV)包括：
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(IV)包括：
17.根据权利要求16所述的方法，其中步骤(IVd)包括：
18.根据权利要求16或权利要求17所述的方法，其中在高于再生的催化剂的使用温度的氧化的前体催化剂的温度下进行步骤(IVc)，并且步骤(IVd)还包括：
19.使用通过前述权利要求中任一项的方法产生的再生的催化剂的脱氢方法，所述脱氢方法包括：
20.根据权利要求19所述的脱氢方法，其中从步骤(VI)中使含烃进料与再生的催化剂接触至步骤(VIII)中使额外数量的含烃进料与额外的再生的催化剂接触的循环时间≤5小时。
21.提质烃的方法，包括：
22.根据权利要求21所述的方法，其中加热气体混合物通过用氧化气体燃烧燃料来产生。
23.根据权利要求22所述的方法，其中燃料包含H2、CO和烃中的至少一种，和氧化气体包含O2。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的方法，其中：
25.根据权利要求21至24中任一项所述的方法，其中催化剂还包含至多10重量％的促进剂，基于无机载体的重量，并且其中所述促进剂包含以下元素中的一种或多种：Sn、Ga、Zn、Ge、In、Re、Ag、Au、Cu、它们的组合或它们的混合物。
26.根据权利要求21至25中任一项所述的方法，其中催化剂还包含至多5重量％的碱金属元素，基于无机载体的重量，并且其中所述碱金属元素包含以下中的至少一种：Li、Na、K、Rb和Cs。
27.根据权利要求21至26中任一项所述的方法，其中步骤(III)包括：
28.根据权利要求21至27中任一项所述的方法，还包括：
29.根据权利要求21至28中任一项所述的方法，其中从步骤(I)中使含烃进料与催化剂接触至步骤(VI)中使额外数量的含烃进料与再生的催化剂接触的循环时间≤5小时。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.使至少部分失活的催化剂再生的方法，所述至少部分失活的催化剂包含第10族元素、无机载体和污染物，其中第10族元素具有在0.06重量％-6重量％范围内的浓度，基于无机载体的重量，并且所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中加热气体混合物通过用氧化气体燃烧燃料来产生。
3.根据权利要求2所述的方法，其中燃料包含h2、co和烃中的至少一种，和氧化气体包含o2。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中第10族元素包含pt。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中无机载体包含至少0.5重量％的第4族元素，基于无机载体的重量。
6.根据权利要求5所述的方法，其中无机载体包含至少0.5重量％的zr。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法，其中第4族元素的至少一部分处于zro2的形式。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少部分失活的催化剂还包含一种或多种具有57至71的原子数的元素。
9.根据权利要求8所述的方法，其中至少部分失活的催化剂包含的一种或多种具有57至71的原子数的元素的总量为0.01重量％、0.05重量％或0.1重量％至1重量％、5重量％或10重量％，基于无机载体的重量。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少部分失活的催化剂还包含至多10重量％的促进剂，基于无机载体的重量，并且其中所述促进剂包含以下元素中的一种或多种：sn、ga、zn、ge、in、re、ag、au、cu、它们的组合或它们的混合物。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少部分失活的催化剂还包含至多5重量％的碱金属元素，基于无机载体的重量，并且其中所述碱金属元素包含以下中的至少一种：li、na、k、rb和cs。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中能够实现含烃进料的脱氢、脱氢芳构化和脱氢环化中的一种或多种的再生的催化剂的活性组分包含第10族元素，所述含烃进料包含c2-c16线性或支化的烷烃中的一种或多种，或c4-c16环状烷烃中的一种或多种，c8-c16烷基芳烃中的一种或多种，或它们的混合物。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：鲍筱颖，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。