[发明专利]可用于烷烃脱氢的锌的和/或锰的铝酸盐催化剂

权利要求书

1.一种适用于使具有2至8个碳原子的烷烃脱氢的催化剂组合物，包含锌的和/或锰的铝酸盐，其中所述组合物中包含的元素的相对摩尔比由下式表示：

M/Zn_1-yMn_yAl₂O₄

其中：

在所述催化剂组合物中存在基于所述锌的和/或锰的铝酸盐0重量％至5重量％的M并且M选自钠(Na)、钾(K)、铯(Cs)、铷(Rb)、锶(Sr)、钡(Ba)、镁(Mg)、钙(Ca)、镓(Ga)、锗(Ge)、或锡(Sn)、铜(Cu)、锆(Zr)、钴(Co)、钨(W)及其混合物，并且

y在0至1的范围中。

2.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中所述催化剂组合物基本上不含铂。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂组合物，其中所述锌的和/或锰的铝酸盐具有尖晶石结构。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的催化剂组合物，其中y＝0.01至0.99、优选y＝0.1至0.9、并且最优选y＝0.4至0.6。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的催化剂组合物，其中M为0.01重量％至0.1重量％的镓(Ga)或锡(Sn)。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的催化剂组合物，其中在y表示0的情况下，M以基于所述催化剂组合物中存在的铝酸锌的0.01重量％至1.5重量％的量存在。

7.根据权利要求6所述的催化剂组合物，其中M选自铯(Cs)、钾(K)、铜(Cu)、钠(Na)、镁(Mg)、钙(Ca)、锆(Zr)及其混合物。

8.一种用于制备如权利要求1至7中任一项所限定的催化剂组合物的方法，包括以下步骤：

(a)制备含锌盐和/或含锰盐的溶液和含铝盐的溶液以形成含锌和/或锰和铝的溶液，

(b)将碱溶液、优选碳酸钠(Na₂CO₃)溶液掺和到所述含锌和/或锰和铝的溶液中以形成锌的和/或锰的铝酸盐，以及

(c)煅烧所述锌的和/或锰的铝酸盐。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

在步骤(b)中掺和碳酸钠(Na₂CO₃)溶液之前，所述含锌和/或锰和铝的溶液还包含M，或者

其中使步骤(b)中形成的所述锌的和/或锰的铝酸盐与含M盐溶液接触；

其中所述含M盐溶液中的M选自钠(Na)、钾(K)、铯(Cs)、铷(Rb)、锶(Sr)、钡(Ba)、镁(Mg)、钙(Ca)、镓(Ga)、锗(Ge)、锡(Sn)、铜(Cu)、锆(Zr)、钴(Co)、钨(W)及其混合物。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述含M盐溶液中的一种或更多种盐是硝酸盐。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中在含氧气氛中、优选地在空气中，在500℃至1100℃下、优选地在550℃至800℃下并且最优选地在600℃至700℃下，将所述锌的和/或锰的铝酸盐煅烧2小时至24小时。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中在煅烧之后使所述催化剂组合物与还原剂接触，其中所述还原剂优选地选自氢(H₂)和具有2至5个碳原子的烃。

13.一种可通过根据权利要求8至12中任一项所述的方法获得的催化剂组合物。

14.一种用于使具有2至8个碳原子的烷烃、优选丙烷或异丁烷脱氢的方法，包括使所述烷烃与根据权利要求1至7或13中任一项所述的催化剂组合物接触。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述方法在500℃至600℃的反应温度、0.1小时^-1至1小时^-1的空速和0.01MPa至0.1MPa的压力下进行。