[发明专利]用于生产液化石油气的催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂，其用于通过一氧化碳与氢气反应来生产主要 由丙烷或丁烷组成的液化石油气。

此外，本发明涉及使用这样的催化剂来从合成气生产主要由丙烷 或丁烷组成的液化石油气的方法。此外，本发明涉及使用这样的催化 剂来从含碳的起始物料例如天然气生产主要由丙烷或丁烷组成的液化 石油气的方法。

术语“液化石油气(LPG)”是指压缩在平常的温度和压力下以气 体形式存在的石油基或天然气基的烃所得到的液体产物，压缩过程中 用或不用同时冷却。液化石油气主要含有丙烷或丁烷。可以以液体形 式存储和运输的LPG在便携性方面是极好的。不象需要通过管道来供 应的天然气的情况，LPG的特征在于当装入气罐时，它们可以被供应 到任何地点。因此，主要由丙烷(即丙烷气)组成的LPG已经广泛用 作家用/商用燃料。目前，也在日本，丙烷气供应至约25,000,000家 庭(超过总家庭的50％)。而且，LPG不仅用作家用/商用燃料而且用 作便携式设备或仪器例如便携式气炉或一次性打火机的燃料(主要含 有丁烷气)、工业用燃料和汽车燃料。

迄今为止，通过以下方法来生产LPG：1)从湿天然气中回收LPG 的方法；2)在稳定化原油的步骤中回收LPG的方法(用蒸气压控制)； 3)分离/提取在石油精炼步骤中生成的产物的方法。

用作家用/商用燃料的LPG，和特别是丙烷气，预计在将来销路好。 因此，以可工业实践的方式建立生产LPG的新型方法是非常有用的。

专利文献1公开了用于生产液化石油气或组成类似于液化石油气 的烃混合物的LPG生产方法，该方法通过使包含氢气和一氧化碳的合 成气在例如Cu-Zn-基、Cr-Zn-基或Pd-基的甲醇合成催化剂(具体为 以下混合催化剂)的存在下反应来实现，所述混合催化剂通过物理混 合CuO-ZnO-Al₂O₃催化剂、Pd/SiO₂催化剂和甲醇转化催化剂而得到， 其中所述甲醇转化催化剂包含平均孔尺寸约为10埃(1纳米)或更大 的沸石，例如Y型沸石。

参照沸石催化剂，专利文献1描述到：所生成的烃的分布强烈取 决于沸石孔尺寸，和因此可通过使用具有大孔尺寸的沸石(Y型沸石) 来抑制芳烃的生成，和可以在高选择比例下合成C1-C6低级链烷烃和 特别是C2-C4低级链烷烃。而且，以上专利文献1描述到：尽管对孔 尺寸有限制，但只要以上条件得以满足，可使用任何沸石催化剂，不 管分子结构或孔结构如何变化，也不管是否使用不同的制备处理。其 间，专利文献1参照甲醇合成催化剂描述到：不同金属的单质或复合 物或金属氧化物可用作甲醇合成催化剂，只要它具有加氢能力。

而且，专利文献1描述到：基于使用包含作为甲醇转化催化剂的 脱铝的Y型沸石(SiO₂/Al₂O₃＝7.6)的混合催化剂的反应结果与使用包 含作为甲醇转化催化剂的未经脱铝处理的Y型沸石(SiO₂/Al₂O₃＝5.1) 的混合催化剂的反应结果的比较，通过脱铝处理增加沸石的酸性改进 了烃(低级链烷烃)的产率。

然而，并不能必然地说专利文献1中描述的催化剂具有令人满意 的性质。

例如，包含Pd/SiO₂和Y型沸石的催化剂具有低酸性和烃产率。 而且，在这种情况下，丙烷(C3)和丁烷(C4)在生成的烃中的含量 变低。包含Pd/SiO₂和通过使脱铝的Y型沸石(SiO₂/Al₂O₃＝7.6)在450 ℃下经过水蒸气处理2小时所得到的产物的催化剂具有相对高的酸性 和烃产率。而且，在这种情况下，丙烷(C3)和丁烷(C4)在生成的 烃中的含量变得相对高。然而，很难说这样的催化剂具有充分优异的 性质，特别是在活性和烃产率方面。而且，包含Pd/SiO₂和Y型沸石 的催化剂通常随时间而显著退化。因此，很难说该催化剂寿命是充分 长的。