[发明专利]混合金属氧化物催化剂以及用于在氧化脱氢反应工艺中生产烯烃的方法

权利要求书

1.一种催化剂结构，其包含在包括氧化锆和/或二氧化硅的载体上形成的多种金属氧化物，所述金属氧化物包括选自由铬、铁、镍和铂族金属组成的组的至少三种金属。

2.如权利要求1所述的催化剂结构，其中所述铂族金属是选自由铂、钯、钌和铑组成的组。

3.如权利要求1或2所述的催化剂结构，其中所述金属氧化物包括氧化镍，其以所述催化剂结构的约0.01重量％至约10重量％的量存在。

4.如权利要求3所述的催化剂结构，其中所述氧化镍以不大于所述催化剂结构的约1重量％的量存在。

5.如权利要求1-4中任一项所述的催化剂结构，其中所述金属氧化物包括氧化铬，其量为所述催化剂结构的约0.01重量％至约30重量％。

6.如权利要求1-5中任一项所述的催化剂结构，其中所述金属氧化物包括氧化铁，其量为所述催化剂结构的约0.01重量％至约30重量％。

7.如权利要求1-6中任一项所述的催化剂结构，其中所述金属氧化物包括氧化铬，其量为所述催化剂结构的至少约5重量％；氧化铁，其量为所述催化剂结构的至少约5重量％；以及氧化镍，其量为不大于所述催化剂结构的约1重量％。

8.如权利要求1-6中任一项所述的催化剂结构，其中所述金属氧化物包括Cr₂O₃，其量为所述催化剂结构的10重量％；Fe₂O₃，其量为所述催化剂结构的5重量％；以及NiO，其量为所述催化剂结构的0.1重量％。

9.如权利要求8所述的催化剂结构，其中所述载体包括氧化锆。

10.一种通过氧化脱氢(ODH)反应工艺将烷烃转化为烯烃的系统，所述系统包括：

ODH反应器，其包括如权利要求1-9中任一项所述的催化剂；

包含CO₂的第一进料源；以及

包含烷烃的第二进料源。

11.如权利要求10所述的系统，其中所述第一进料源还包含O₂。

12.如权利要求11所述的系统，其中O₂与CO₂的比率在1∶10至1∶1000之间。

13.如权利要求10-13中任一项所述的系统，其中所述第一进料源包括来自燃烧化石燃料以发电的化石燃料发电站的烟道气排放物。

14.如权利要求13所述的系统，其中所述第二进料源包括包含所述烷烃的天然气进料。

15.如权利要求10-14中任一项所述的系统，其中所述烷烃包括乙烷，并且所述ODH反应器被配置用于产生包含乙烯的输出流。

16.一种通过氧化脱氢(ODH)反应将烷烃转化为烯烃的方法，所述方法包括：

向ODH反应器提供在一个或多个输入气体流内的CO₂和烷烃，所述ODH反应器包括如权利要求1-9中任一项所述的催化剂结构；

在所述ODH反应器中产生烯烃；以及

从所述ODH反应器提供包含所述烯烃的输出流。

17.如权利要求16所述的方法，其还包括：

在所述ODH反应器内产生CO；

其中所述输出流还包含CO。

18.如权利要求16或17所述的方法，其中所述CO₂是在源自化石燃料发电站的烟道气输出的气体流中提供。