[发明专利]催化剂及其制备和用途

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂、制备催化剂的方法和使可脱氢烃脱氢的方法。

背景技术

脱氢催化剂和这些催化剂的制备是本领域中已知的。铁氧化物基催化剂通常用于可脱氢烃的脱氢中，以获得相应的脱氢烃等化合物。在使可脱氢烃催化脱氢成脱氢烃的这个领域中，正在努力开发具有改进性能的脱氢催化剂。

US 6,191,065描述了由烷基芳烃制备烯基芳烃的催化剂，基中催化剂主要为铁氧化物、碱金属化合物和少于约300ppm的贵金属源，如钯、铂、钌、铼、锇、铑或铱。虽然贵金属的量优选较低，但其可以高达1000ppm。该专利教导当贵金属为钯、铼和铑时，其量优选少于100ppm，但最优选小于20ppm。催化剂还可以包含基于铈、钼、钨的化合物和其它这类促进剂。

发明内容

本发明提供一种脱氢催化剂，其包含铁氧化物、碱金属或它的化合物以及铼或它的化合物。

在优选实施方案中，本发明提供一种脱氢催化剂，其包含铁氧化物、碱金属或它的化合物以及铼或它的化合物，其中铼或它的化合物的存在量为每摩尔以Fe₂O₃计算的铁氧化物至少约0.01摩尔的铼。

本发明提供制备脱氢催化剂的方法，其包括：制备铁氧化物、碱金属或它的化合物以及铼或它的化合物的混合物，其中铼的存在量为每摩尔以Fe₂O₃计算的铁氧化物至少约0.01摩尔的铼，和煅烧所述混合物。

本发明还提供制备脱氢催化剂的方法，其包括：制备铁氧化物、碱金属或它的化合物以及铼的化合物的混合物，和煅烧所述混合物，其中所述铼的化合物选自二氧化铼、三氧化铼、氧化铼(VII)、和高铼酸铵。

本发明另外提供使可脱氢烃脱氢的方法，其包括：使包含可脱氢烃的进料与催化剂接触，所述催化剂包含铁氧化物、碱金属或它的化合物、以及铼或它的化合物。

本发明还提供使用脱氢烃制备聚合物或共聚物的方法，其包括：使脱氢烃聚合以形成包含源自脱氢烃的单体单元的聚合物或共聚物，其中所述脱氢烃在如上所述用于使可脱氢烃脱氢的方法中制得。

具体实施方式

本发明提供满足对改进的脱氢催化剂的需求的催化剂。所述催化剂包含铁氧化物、碱金属或它的化合物以及铼或它的化合物。与不含铼的相似催化剂相比，包含铼的催化剂更具选择性。另外，与不含铼和银的类似催化剂相比，包含铼和银的催化剂已证明具有改进的性能。

脱氢催化剂是铁氧化物基催化剂。此外，铁可以以钾铁氧体或作为与任意其它催化剂组分(包括铼)的化合物形式存在。催化剂包含10-90wt％的以Fe₂O₃计算的铁氧化物。催化剂优选包含40-85wt％的铁氧化物，和更优选包含60-80wt％的铁氧化物。

铁氧化物可以通过本领域技术人员已知的任意方法形成或处理。此外，催化剂可以含有一种或多种类型的铁氧化物。铁氧化物可以如美国专利申请公开2003/0144566中描述的通过使铁卤化物热分解形成铁氧化物(下文中称其为再生铁氧化物)而形成。再生铁氧化物可以任选进行处理，以将铁氧化物中的残留卤化物含量降低至至多2000ppm或优选至多1500ppm。铁氧化物可以在第6族金属或可水解金属氯化物存在下，通过喷雾焙烧铁氯化物形成。作为替代，铁氧化物可以通过沉淀法形成。

在催化剂中使用铁氧化物之前，可以通过US 5,668,075和US5,962,757中描述的方法，使铁氧化物重构。如US 5,401,485中所述，在该催化剂中使用铁氧化物之前，可以对铁氧化物进行处理、洗涤或热调节。

铁氧化物可以是红、黄或黑铁氧化物。黄铁氧化物是通常描述为Fe₂O₃·H₂O或α-FeOOH的水合铁氧化物。当加入黄铁氧化物时，以Fe₂O₃计算，催化剂中总铁氧化物的至少5wt％或优选至少10wt％可以是黄铁氧化物，和总铁氧化物的至多50wt％可以是黄铁氧化物。红铁氧化物的一个实例可以通过煅烧由Penniman法生产的黄铁氧化物而制得。可以在催化剂中存在的提供铁氧化物的化合物包括针铁矿、赤铁矿、磁铁矿、磁赤铁矿和纤铁矿。