[发明专利]涂布多孔材料的表面的催化剂和多孔材料的表面的处理方法

说明书

本发明涉及一种涂布多孔材料的表面的催化剂和多孔材料的表面的处理方法。更特别地，当将本发明的涂布多孔材料的表面的催化剂和多孔材料的表面的处理方法用于高气体空速和高压条件下的丁二烯合成反应时，可以容易地控制热生成，并且可以有效地减小压差，从而提供改善的反应物转化率和产物选择性。

技术领域

[相关申请的交叉引用]

本申请要求于2016年4月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0046693的优先权权益，该申请的公开内容通过引用并入本文。

本发明涉及一种涂布多孔材料的表面的催化剂和多孔材料的表面的处理方法。更特别地，本发明涉及一种涂布多孔材料的表面的催化剂和多孔材料的表面的处理方法，其中，多孔材料的表面涂布有所述催化剂，由此，在高气体空速和高压的丁二烯合成反应条件下容易地控制热生成，并且有效地减小压差，引起较高的反应物转化率和产物选择性。

背景技术

1,3-丁二烯在石油化学产品的生产中用作中间体，在全球范围内，对它的需求和它的价值正在逐步增加。这种1,3-丁二烯由石脑油裂解、丁烯的直接脱氢、丁烯的氧化脱氢等制备。然而，由于较高的反应温度，石脑油裂解过程具有较高的能量消耗，并且由于该过程对1,3-丁二烯不是高度选择性的，因此具有过剩地生成除了1,3-丁二烯以外的其它基础油(basic oil)的问题。此外，正丁烯的直接脱氢不仅在热力学上不利，而且由于是吸热反应，需要高温和低压条件以便以较高的产率生产1,3-丁二烯。因此，正丁烯的直接脱氢不适用于1,3-丁二烯的工业生产。

同时，丁烯的氧化脱氢是丁烯和氧气在金属氧化物催化剂的存在下彼此反应以生成1,3-丁二烯和水的反应。由于通过反应生成稳定的水，因此，该反应在热力学上有利。此外，与丁烯的直接脱氢不同，丁烯的氧化脱氢是放热的，与直接脱氢相比，即使在较低的反应温度下也可以以较高的产率得到1,3-丁二烯。此外，由于丁烯的氧化脱氢不需要额外的热供应，因此，可以成为满足1,3-丁二烯的需求的有效独立生产工艺。

然而，在通过氧化脱氢合成1,3-丁二烯时，由于生成CO_x的氧化反应(即，副反应)而过度产生热，由热生成引起的催化剂床的内部温度的升高会加快生成CO_x的氧化反应和生成重组分的副反应的速度。在这种情况下，难以用填充型颗粒控制加热，并且压差增加。

因此，需要开发一种填充型金属氧化物催化剂，该催化剂用于丁烯的氧化脱氢并且能够通过在高气体空速(GHSV)和高压的条件下控制热生成并减小压差来保持较高的转化率。

[相关技术文献]

(专利文献1)KR 2012-0009687 A

发明内容

技术问题

因此，鉴于上述问题而做出本发明，本发明的一个目的是提供一种涂布多孔材料的表面的填充型催化剂以及多孔材料的表面的处理方法，所述填充型催化剂能够通过在高气体空速(GHSV)和高压的条件下控制热生成并减小压差来保持较高的转化率。

本发明的另一目的是提供一种使用所述涂布多孔材料的表面的催化剂制备丁二烯的方法。

上述目的和其它目的可以通过下面描述的本公开实现。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供一种涂布多孔材料的表面的催化剂，包含：多孔金属氧化物材料，该多孔金属氧化物材料具有包括每平方英寸的孔数(ppi)为200以下的孔结构；以及负载在多孔材料表面上的金属氧化物，其中，所述金属氧化物具有由下面的式1表示的组成和粒子尺寸为0.85mm以下的粉末形式：

[式1]

AFe₂O₄