[发明专利]铁氧体类涂布催化剂的制备方法以及使用其制备丁二烯的方法

说明书

根据本申请的一个示例性实施方案的铁氧体类涂布催化剂的制备方法包括：将载体、铁氧体类催化剂、纤维素类添加剂和水混合，其中，基于所述铁氧体类催化剂的总重量，所述纤维素类添加剂的含量为0.5重量％以下。

技术领域

本申请要求于2018年3月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0029258的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本说明书中。

本申请涉及一种铁氧体类涂布催化剂的制备方法以及使用其制备丁二烯的方法。

背景技术

1,3-丁二烯是主要的基本的石油成分之一，作为合成橡胶的代表性原料，其价格在与石油化工行业的供需状况相连的同时快速波动。制备1,3-丁二烯的方法的实例包括石脑油裂解、正丁烯的直接脱氢反应、正丁烯的氧化脱氢反应等。正丁烯的氧化脱氢反应是在金属氧化物催化剂的存在下丁烯和氧气彼此反应生成1,3-丁二烯和水的反应，并且由于生成稳定的水，因此具有热力学上非常有利的优点。此外，因为正丁烯的氧化脱氢反应与直接脱氢反应不同，是放热反应，因此反应过程是在相对低的温度下进行，因此具有可以降低能量并且以高产率得到1,3-丁二烯的优点，而且因为加入氧化剂使催化剂中毒而缩短催化剂寿命的积碳较少产生并且容易除去积碳，因此氧化脱氢反应非常适合作为商业化的工艺。

然而，由于在氧化脱氢反应中氧气用作反应物，因此预测有许多副反应，如完全氧化反应等，结果，最重要的核心技术是尽可能地抑制这些副反应，并且开发具有1,3-丁二烯的高选择性的催化剂。

在迄今为止已知的正丁烯氧化脱氢反应中使用的金属氧化物催化剂中，已知铁氧体类催化剂的活性和稳定性优异。然而，铁氧体类催化剂存在的问题在于由于高温/高压的反应条件引起的过量热生成使其活性或耐久性劣化，而且，存在的问题在于由于促进了产生COx的副反应，使产生的热量进一步增加，因此除了使催化剂的活性或耐久性劣化之外，还使丁二烯的选择性下降。

为了解决这些问题，已经报道了控制热生成的技术，如通过混合诸如铝球的惰性材料来分散产生的热量，但众所周知，减少热生成的效果不明显，特别是，在丁二烯产生量相当大的本体反应中，控制铁氧体类催化剂的热生成更加困难。此外，还发现随着加入添加剂，活性反而劣化的现象。

因此，迫切需要开发一种能够在高温高压反应条件下，在不影响丁二烯的选择性或产率的情况下，提高催化剂的物理强度的催化剂的制备方法。

发明内容

技术问题

本申请旨在提供一种铁氧体类涂布催化剂的制备方法和使用其制备丁二烯的方法。

特别是，本申请的一个目的是提供一种用于氧化脱氢反应的涂布催化剂及其制备方法，当将所述涂布催化剂用于产生的丁二烯的量等于或大于实验室水平的量的商业化反应时，能够更有效地控制热生成。

此外，本申请的一个目的是提供一种通过使用所述涂布催化剂提高催化剂的物理强度同时保持丁二烯的产率或选择性的制备方法。

本申请的目的和其它目的都可以通过下面要描述的本申请的详细描述来实现。

技术方案

本申请的一个示例性实施方案提供一种铁氧体类涂布催化剂的制备方法，该制备方法包括：

将载体、铁氧体类催化剂、纤维素类添加剂和水混合，

其中，基于所述铁氧体类催化剂的总重量，所述纤维素类添加剂的含量为0.5重量％以下。

此外，本申请的另一个示例性实施方案提供一种制备丁二烯的方法，该方法包括：

制备通过所述制备方法制备的铁氧体类涂布催化剂；以及通过在丁烯的氧化脱氢反应中使用所述铁氧体类涂布催化剂制备丁二烯。

有益效果