用于本体金属氧化物催化剂的设计的混合金属氧化物组分制造技术

一种本体金属氧化物催化剂，其可通过以下方式制备：将金属氧化物粉末或生成氧化物的物质组合并使选定的组分反应，然后将它们加入催化剂制剂中。可以对混合金属氧化物相进行设计和制备，用作本体金属氧化物催化剂的组分，从而改变催化性能性质或使用单一金属氧化物组分的混合物无法获得的物理性质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及烃转化中使用的本体金属氧化物催化剂。
技术介绍
本体金属氧化物催化剂一般包含多种金属氧化物组分。本体金属氧化物催化剂的许多例子是本领域中众所周知的，一般用于烃转化。例如，在脱硫、氧化、氨氧化、和脱氢等过程中，本体金属氧化物催化剂是已知的。本体金属氧化物催化剂的一个具体例子是脱氢催化剂，其包含Fe、K和Ce的金属氧化物。这种催化剂可用于将烷基芳香烃转化成烯基芳香烃，例如将乙苯转化成苯乙烯。该情况与许多本体金属氧化物催化剂相同，这种催化剂可包含许多促进剂，一般是其他金属氧化物的形式，用于提高该催化剂的物理和/或化学性质。一般来说，本体金属氧化物催化剂通过以下方式提供将单独的金属氧化物粉末组合、混合、加工，然后将混合物在约500-1000°C的高温煅烧。对于组分组合的顺序或分组一般几乎没有规定。根据这种制备本体金属氧化物催化剂的方法，在单独的金属氧化物组分的加工中，很难预测和/或控制所需的混合金属氧化物相和改性的金属氧化物相。通过添加对所需的混合相的形成有害的其他金属氧化物促进剂，会恶化与本体金属氧化物催化剂制备相关的不可预测性。例如，已知铁酸钾相在热处理过程中的脱氢催化剂中形成，一般是有利的。某些促进剂，例如意图增加铁氧化物相或改善物理性质的那些促进剂，会不利地影响铁酸钾相的形成。类似的问题会在许多本体金属氧化物催化剂中发生。将某些促进剂加入用于制备催化剂的组分混合物时，会给该催化剂的化学和/或物理性质带来一些益处，同时对该催化剂的其他方面造成不利影响，一般是限制或妨碍某些所需的金属氧化物相的形成。因此，在本领域中需要在制备本体金属氧化物催化剂时更大的专一性，需要能提高催化剂的物理和/或化学性质但不会负面影响该催化剂其他方面的本体金属氧化物催化剂组分。专利技术概述本专利技术的实施方式涉及在制备本体金属氧化物催化剂时使用设计的混合金属氧化物组分。设计的混合金属氧化物组分包含一种或多种金属氧化物或者金属氧化物前体， 将这些金属氧化物或前体组合并反应，然后加入催化剂制剂中。所述金属氧化物或金属氧化物前体可以是本领域中已知可用作本体金属氧化物催化剂组分的任何金属化合物。例如，该金属化合物可选自元素周期表第I-VIA和I-VIIIB 族以及稀土金属。所述设计的混合金属氧化物包含至少两种上述金属化合物，可以有若干种不同的氧化物形式的组合。在一种实施方式中，本专利技术涉及的本体金属氧化物催化剂的组分中包含设计的混合金属氧化物。在另一种实施方式中，本专利技术是一种制备本体金属氧化物催化剂的方法，该方法包括将选定组分组合并反应，形成设计的混合金属氧化物，将所述设计的混合金属氧化物与其他催化剂组分组合、成形、干燥，并煅烧该混合物。所述本体金属氧化物催化剂可以是本领域中已知的任何催化剂。例如，该催化剂可以是用于将烷基芳香族化合物转化成烯基芳香族化合物的催化剂，例如将乙苯转化成苯乙火布ο附图简要描述附图说明图1是使用比较例批次2号中生产的催化剂将EB转化成苯乙烯时，苯乙烯选择性相对于EB转化率的图。专利技术详述本专利技术通过使用设计的混合金属氧化物组分，在制备本体金属氧化物催化剂时提供更大的专一性。设计的混合金属氧化物组分包括选定的催化剂组分，这些催化剂组分单独地制备和反应，然后将它们加入催化剂制剂中。在本体金属氧化物催化剂的制备之前先合成具有独特性质的所需的混合金属氧化物组分，有利于生产相较于具有单一金属氧化物组分混合物程序的催化剂生产过程具有新性质的最终催化剂。在一种实施方式中，本专利技术涉及一种制备本体金属氧化物催化剂的方法。不同于同时混合用于催化剂的所有单独组分，将选定的组分预先混合并预先反应。预先反应的组分形成设计的混合金属氧化物，然后将其加入其他催化剂组分中，以确保所需的混合金属相存在于成品催化剂中。然后对本体金属氧化物催化剂进行混合、反应、成形、干燥，并按照本领域中已知的常规方法煅烧。在一种实施方式中，设计的混合金属氧化物包含本体金属氧化物催化剂组分以及一种或多种对该组分赋予催化剂的性质造成影响的其他金属氧化物。将一些组分单独用作催化剂中的组分时，会产生较差的结果。相反，可以用一种或多种其他金属氧化物对这些组分进行改性，从而产生新的组分，最终产生改进的催化剂。可以将组分与其他金属氧化物混合并反应，直到产生所需的混合金属氧化物相。设计的混合金属氧化物可具有新的化学和物理性质，可以被认为是制备本体金属氧化物催化剂的新组分。在另一种实施方式中，设计的混合金属氧化物包含本体金属氧化物催化剂组分以及一种或多种对该组分的稳定性造成影响的其他金属氧化物。一些组分在作为单独组分用作催化剂时具有较差的稳定性。这种较差的稳定性证明其作为组分在反应器条件下具有挥发性，或者容易随时间从催化剂中损失。可以用一种或多种其他金属氧化物对这些组分进行改性，从而形成稳定化的组分。可以将该组分与一种或多种其他金属氧化物混合并反应， 直到产生所需的混合金属氧化物相。用于制备本体金属氧化物催化剂时，设计的混合金属氧化物可具有新的性质，例如更高的稳定性。例如，钾作为苯乙烯催化剂制剂中经常包含的组分，在反应器条件下具有挥发性，容易在催化剂操作过程中损失，从而使苯乙烯催化剂失活。可以将钾与载体材料如氧化铝组合，然后用于苯乙烯催化剂制备中。这种改性的钾会5表现出更高的稳定性，从而延长苯乙烯催化剂的寿命。在另一种实施方式中，设计的混合金属氧化物可以是混合金属氧化物助催化剂。 该助催化剂可按照本领域中已知的常规方法制备，然后在制备本体金属氧化物催化剂时用作组分。该助催化剂能提高本体金属氧化物催化剂的化学和物理性质。可以使用的混合金属助催化剂的例子包括水煤气变换催化剂、氧化反应催化剂、脱氢催化剂、除焦催化剂、以及用于氢转移反应的催化剂。例如，铝酸钾可用于制备苯乙烯催化剂从而增加除焦。在另一种实施方式中，设计的混合金属氧化物可以是一种专一化的组分，只能通过单独制备加入本体金属氧化物催化剂制剂中，随后加入作为催化剂组分。可以加入这种专一化的组分从而影响本体金属氧化物催化剂的化学和/或物理性质。例如，β铝酸盐是板状晶体，具有高温稳定性和高孔隙率。它们能用于本体金属氧化物催化剂如苯乙烯催化剂中。β铝酸盐一般通过将碱金属与氧化铝组合并在高温煅烧该混合物而形成。其他专一化的组分可按照本领域中已知的过程制备，用作制备本体金属氧化物催化剂的组分。设计的混合金属氧化物组分可用于本领域中已知的任何本体金属氧化物催化剂的制剂中。本体金属氧化物催化剂用于多种工艺，例如脱硫、氧化、氨氧化、和脱氢等。本专利技术可用于能得益于制备过程中专一性提高的任何本体金属氧化物催化剂，而不考虑其预期用途。可利用本专利技术的一种本体金属氧化物催化剂是将烷基芳香族化合物脱氢生成烯基芳香族化合物的催化剂。此类催化剂的一个例子是苯乙烯催化剂，其促进乙苯向苯乙烯的转化。这种催化剂一般通过混合铁氧化物、氧化钾、氧化铈和其他组分制备。然后对混合物进行成形、干燥、煅烧，并放置在反应器中。在一个非限制性的实施例中，脱氢反应在 540-660°C的温度下、在从低于大气压到约等于大气压的压力范围内、在0. l-5hr^的LHSV 条件下进行。可用于本专利技术中的设计的混合金属氧化物包含至少一种金属氧化物或至少一种金属氧化物前体。金属氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·E·佩拉蒂，H·克雷格，J·R·巴特勒，
申请(专利权)人：弗纳技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：