[发明专利]低聚催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及低聚催化剂及其制备方法。具体地，本发明涉及含有氧化镍和二氧化硅‑氧化铝载体材料的低聚催化剂，以及使用该低聚催化剂使C3至C6烯烃低聚的方法。

技术领域

本发明涉及包含氧化镍和二氧化硅-氧化铝载体材料的低聚催化剂以及用于制备该低聚催化剂的方法。本发明进一步涉及使用所述低聚催化剂使C3至C6烯烃低聚的方法。

背景技术

低聚通常理解为是指不饱和烃与其自身的反应，其中形成相应较长链的烃，即所谓的低聚物。因此，例如可以通过两个具有三个碳原子的烯烃的低聚而形成具有六个碳原子的烯烃(己烯)。两个分子相互的低聚也称为二聚。

所得低聚物是例如用于制备醛、羧酸和醇的中间产物。烯烃的低聚在工业大规模上在溶解的催化剂上在均相中进行，或者在固体催化剂上非均相地进行，或者用双相催化剂体系进行。

在非均相催化方法的情况下，在酸性低聚催化剂上的低聚已经久为人知。工业上使用例如在载体上的沸石或磷酸。这里获得支化烯烃的异构体混合物。对于具有高的二聚体选择性的非酸性、非均相催化的烯烃低聚，工业上经常使用在载体材料上的镍化合物。例如，WO 95/14647 A1中描述了用于烯烃低聚的镍催化剂，其包含由氧化钛和/或氧化锆、二氧化硅和任选氧化铝组分组成的载体材料。在这些催化剂上，直链丁烯的混合物以低于75%的选择性低聚为C8烯烃。

WO 95/14647 A1描述了通过低聚催化剂使烯烃低聚的方法，该低聚催化剂在扣除在900℃下调温处理后的灼烧损失(Glühverlust)后含有10至70重量％氧化镍(作为NiO计算)、5至30重量％二氧化钛和/或氧化锆、0至20重量％的氧化铝、20至40重量％的二氧化硅和0.01至1重量％的碱金属氧化物作为活性成分。

据推测，镍基非均相催化剂对烯烃，尤其是具有3至6个碳原子的烯烃的低聚的催化活性基于镍阳离子和表面铝原子之间的相互作用。然而，二氧化钛和/二氧化锆的添加导致总组合物具有较少百分比的铝或氧化铝，这可导致催化活性和/或转化率降低。同时，二氧化钛和/或氧化锆的添加可导致形成更大量的不希望的低聚产物，特别是高度支化的低聚物。

发明内容

因此，本发明的基本目的是提供没有上述缺点的改进的低聚催化剂。本发明的另一个目的是提供低聚催化剂，藉此可以在低聚中实现更高的选择性和更高的转化率，其中不得对催化剂的寿命和机械性能例如强度产生负面影响。

本发明的基本目的可以通过根据权利要求1的低聚催化剂和根据权利要求8的低聚方法实现。优选实施方案在从属权利要求中说明。

本发明的低聚催化剂包含氧化镍、无Al含Si的粘合剂(无Al表示：在粘合剂的总组合物中<0.1重量％的Al)，优选二氧化硅，和无定形二氧化硅-氧化铝载体材料，优选无定形硅铝酸盐。该粘合剂是使得根据本发明制备的催化剂具有必要的机械强度的材料。在本发明意义上，“X射线无定形”是指源自于固体不具有晶体结构，即没有长程有序性的固体性能。然而，在本发明意义上不排除该无定形二氧化硅-氧化铝载体材料具有小的结晶畴。由此，该无定形二氧化硅-氧化铝载体材料不是结晶材料，例如不是沸石材料。