[发明专利]用于将合成气体转化为C2和C3烯烃的包含沸石和混合金属氧化物组分的杂化催化剂

说明书

一种杂化催化剂，所述杂化催化剂包括金属氧化物催化剂组分，其包含铬、锌和至少一种选自由铝和镓组成的群组的额外金属，和微孔催化剂组分，其为具有8‑MR孔开口的分子筛。所述金属氧化物催化剂组分的铬:锌(Cr:Zn)原子比为0.35至1.00，以及其至少一种额外金属的存在量为25.0原子％至40.0原子％。一种用于制备C2和C3烯烃的工艺，其包含：a)将包含氢气和选自由一氧化碳、二氧化碳和其混合物组成的群组的含碳气体的进料流引入到反应器的反应区中；和b)在所述杂交催化剂存在下，在所述反应区中将所述进料流转化成包含C2和C3烯烃的产物流。

技术领域

本说明书大体上涉及有效地将各种含碳料流转化为C₂和C₃烯烃的催化剂。特别地，本说明书涉及杂化催化剂的制备和工艺方法的应用，以实现合成气进料的高转化率，从而导致所需产物的高且稳定的时空产率。合成气体包含氢气和选自由一氧化碳、二氧化碳和其混合物组成的群组的含碳气体。杂化催化剂通常包含协力运行的混合金属氧化物组分和分子筛的组合。

背景技术

对于许多工业应用来说，使用烯烃，或使用起始材料，来生产塑料、燃料和各种下游化学品。这些C₂和C₃材料可包括乙烯和丙烯。已经开发了用于生产这些低级烃的多种工艺，包括石油裂化和各种合成工艺。

用于将进料碳转化为所需产物，如烃的合成工艺是已知的。在这些合成工艺中,有些一开始使用杂化催化剂。还研究了不同类型的催化剂、以及不同种类的进料流和进料流组分的比例。然而，这些合成工艺中的许多具有低的碳转化率，并且许多进料碳并未被转化并且以与进料碳相同的形式离开所述工艺；将进料碳转化为CO₂；或这些合成工艺随时间推移具有低稳定性且催化剂会快速地失去将碳转化为所需产物的活性。

因此，仍需要具有将进料碳转化为所需产物(例如与高稳定性的催化剂组合的C₂和C₃烯烃)的高转化率的工艺和系统。

发明内容

根据一个实施例，一种杂化催化剂包含金属氧化物催化剂组分，其包含铬、锌和至少一种选自由铝和镓组成的群组的额外金属；和微孔催化剂组分，其为具有八元环(8-MR)孔开口的分子筛。所述金属氧化物催化剂组分包含铬和锌，其铬:锌(Cr:Zn)的原子比在0.35至1.00范围内；以及至少一种选自由铝和镓组成的群组的(额外)金属，其存在量为25.0原子％至40.0原子百分比(原子％)。

在另一个实施例中，一种用于制备C₂和C₃烯烃的工艺包含：将包含氢气和选自由一氧化碳、二氧化碳和其混合物组成的群组的含碳气体的进料流引入到反应器的反应区中；和在杂化催化剂存在下，在反应区中将所述进料流转化为包含C₂和C₃烯烃的产物流。所述杂化催化剂包含混合金属氧化物催化剂组分，其包含金属元素铬、锌和至少一种选自由铝和镓组成的群组的(额外)金属；和微孔催化剂组分，其为具有8-MR孔开口的分子筛。金属氧化物催化剂组分包含铬和锌，其铬:锌(Cr:Zn)的原子比为0.35至1.00；以及至少一种额外金属，其存在量为25.0原子％至40.0原子％。

额外的特征和优势将在以下的具体实施方式中进行阐述，且部分将从所述实施方式中对本领域技术人员变得显而易知或通过实践本文所描述的实施例(包括以下的具体实施方式和权利要求书)而认识到。

应理解，前面一般描述和以下具体实施例都描述了各种实施例，且旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特征的概述或框架。

具体实施方式