[发明专利]包含铟的脱氢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。

EP 1027928公开了基于铁氧化物的脱氢催化剂，所述催化剂通过喷雾焙烧铁盐溶液和添加选自以下的附加催化剂组分制得：Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Ti、Zr、Hf、V、Ta、Mo、W、Mn、Tc、Re、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Na、Cs、La、Li、Ge、Sn、Pb、Bi、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu。这些催化剂通常含有一种或多种钾化合物。

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铟或它的化合物。

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铟或它的化合物，其中铟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0.5毫摩尔的铟。

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铟或它的化合物的混合物，其中铟的存在量为每摩尔以Fe₂O₃计算的铁氧化物至少约0.5毫摩尔的铟，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铟化合物的混合物，和煅烧所述混合物，其中所述铟化合物选自铟氧化物、氢氧化铟、硝酸铟、氯化铟、二氯化铟和三氯化铟。

本发明还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铟或它的化合物。

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铟或它的化合物。与不含铟的相似催化剂相比，包含铟的催化剂更具选择性。另外，与不含铟和银的相似催化剂相比，包含铟和银的催化剂更具活性。

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(包括铟)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。