本公开内容涉及催化剂及其制造和使用方法。
背景技术:
1、烷烃和/或烷基芳烃的催化重整或脱氢、脱氢芳构化和脱氢环化是吸热且平衡受限的工业上重要的化学转化过程。烷烃(例如c1-c12烷烃)和/或烷基芳烃(例如乙苯)的重整或脱氢、脱氢芳构化和/或脱氢环化可以经由各种不同的催化剂组合物,例如基于pt的、基于ni的、基于pd的、基于ru的、基于re的、基于cr的、基于ga的、基于v的、基于zr的、基于in的、基于w的、基于mo的、基于zn的和基于fe的体系进行。
2、催化剂上使用的贵金属可能是昂贵的,并且它们可能显著地贡献于化工设备的资本运营费用和/或运营费用。因此,仍需要降低用于制备催化剂的贵金属(一种或多种)的浓度。本公开内容满足所述需求及其它需求。
技术实现思路
1、发明概述
2、提供了催化剂组合物及其制造和使用方法。在一些实施方案中,所述催化剂组合物可以包含布置在载体上的至多0.025重量%的pt和至多10重量%的促进剂,所述促进剂可以包含sn、cu、au、ag、ga、其组合或其混合物。所述载体可以包含至少0.5重量%的第2族元素。所有重量百分率值基于所述载体的重量。
3、在一些实施方案中,催化剂组合物的制造方法可以包括:(i)制备可包含含第2族元素的化合物和液体介质的淤浆或凝胶。所述方法还可以包括(ii)将所述淤浆或凝胶喷雾干燥以产生包含第2族元素的喷雾干燥颗粒。所述方法还可以包括(iii)在氧化气氛下煅烧所述喷雾干燥颗粒以产生包含第2族元素的经煅烧载体颗粒。所述方法还可以包括(i)、(ii)和(iii)中的至少一项:(i)pt可以按含pt化合物的形式存在于所述淤浆或凝胶中,并且催化剂组合物可以包括催化剂颗粒,其包括其上布置有pt的经煅烧载体颗粒,(ii)pt可以通过使喷雾干燥颗粒与含pt化合物接触而沉积在喷雾干燥颗粒上以产生含pt喷雾干燥颗粒,并且催化剂组合物可以包括催化剂颗粒,其包括其上布置有pt的经煅烧载体颗粒,和(iii)pt可以通过使经煅烧载体颗粒与含pt化合物接触以产生含pt经煅烧载体颗粒而沉积在经煅烧载体颗粒上,和所述方法可以进一步包括(iv)煅烧含pt经煅烧载体颗粒以产生其上布置有pt的经再煅烧载体颗粒,其中所述催化剂组合物包括经再煅烧载体颗粒。所述方法还可包括(iv)、(v)和(vi)中的至少一项:(iv)包括促进剂元素的化合物可存在于淤浆或凝胶中,并且催化剂组合物可包括催化剂颗粒,所述催化剂颗粒包括其上布置有所述促进剂元素的经煅烧载体颗粒,(v)包括促进剂元素的化合物可沉积在喷雾干燥颗粒上以产生含促进剂的喷雾干燥颗粒,并且催化剂组合物可包括催化剂颗粒,所述催化剂颗粒包括其上布置有所述促进剂元素的经煅烧载体颗粒,和(vi)包括促进剂元素的化合物可沉积在经煅烧载体颗粒上以产生含促进剂的经煅烧载体颗粒,和所述方法可进一步包括(v)煅烧含促进剂的经煅烧载体颗粒以产生其上布置有所述促进剂元素的经再煅烧载体颗粒,其中所述催化剂组合物包括经再煅烧载体颗粒。促进剂元素可包括sn、cu、au、ag、ga、其组合或其混合物。所述催化剂颗粒可以包括按至多0.025重量%的量的pt和按至多10重量%的量的促进剂元素,基于所述经煅烧载体颗粒或所述经再煅烧载体颗粒的重量。所述催化剂颗粒可包括至少0.5重量%的第2族元素,基于所述经煅烧载体颗粒或所述经再煅烧载体颗粒的重量。
4、在一些实施方案中,将烃提质的方法可以包括(i)使含烃进料与催化剂组合物接触,所述催化剂组合物可以包含布置在载体上的pt和促进剂,以实现所述含烃进料的至少一部分的脱氢、脱氢芳构化和脱氢环化中的一种或多种,以产生焦化催化剂组合物和可以包含一种或多种经提质烃和分子氢的流出物。所述含烃进料可以包括c2-c16线性或支化烷烃中的一种或多种、或c4-c16环烷烃中的一种或多种、或c8-c16烷基芳烃中的一种或多种或其混合物,所述含烃进料和催化剂组合物可以在300℃至900℃的温度下在至少20kpa绝对压力的烃分压下接触≤3小时的时间段,其中烃分压是含烃进料中任何c2-c16烷烃和任何c8-c16烷基芳烃的总分压。所述载体可以包含至少0.5重量%的第2族元素,基于所述载体的重量。所述催化剂组合物可以包括至多0.025重量%的pt和至多10重量%的促进剂,基于所述载体的重量。所述促进剂可包括sn、cu、au、ag、ga、其组合或其混合物。所述一种或多种经提质烃可以包括脱氢烃、脱氢芳构化烃和脱氢环化烃中的至少一种。
1.催化剂组合物,包含布置在载体上的至多0.025重量%的pt和至多10重量%包含sn、cu、au、ag、ga、其组合或其混合物的促进剂,所述载体包含至少0.5重量%的第2族元素,其中所有重量百分率值基于所述载体的重量。
2.权利要求1的催化剂组合物,其中所述催化剂组合物包含0.001重量%至0.025重量%的pt,基于所述载体的重量。
3.权利要求1或2的催化剂组合物,其中所述促进剂包含sn。
4.权利要求1至3中任一项的催化剂组合物,还按至多5重量%的量包含布置在载体上的包含li、na、k、rb、cs或其组合或其混合物的碱金属元素,基于所述载体的重量。
5.权利要求1至4中任一项的催化剂组合物,其中所述催化剂组合物呈具有符合可流化固体的geldart a或geldart b定义的尺寸和颗粒密度的颗粒形式。
6.权利要求1至5中任一项的催化剂组合物,其中:
7.权利要求1至6中任一项的催化剂组合物,其中:
8.权利要求1至7中任一项的催化剂组合物,其中:
9.权利要求1至8中任一项的催化剂组合物,其中:
10.催化剂组合物的制造方法,包括:
11.权利要求10的方法,其中在550℃至900℃的温度下将所述喷雾干燥颗粒煅烧≤45分钟的时期。
12.权利要求10的方法,其中在<550℃的温度下将所述喷雾干燥颗粒煅烧≤45分钟的时期。
13.权利要求10至12中任一项的方法,其中所述含pt化合物存在于所述淤浆或凝胶中。
14.权利要求10至13中任一项的方法,其中将所述含pt化合物沉积在所述喷雾干燥颗粒上。
15.权利要求10至14中任一项的方法,其中将所述含pt化合物沉积在所述经煅烧载体颗粒上和所述方法还包括步骤(iv)。
16.权利要求10至15中任一项的方法,其中所述包含促进剂元素的化合物存在于所述淤浆或凝胶中。
17.权利要求10至16中任一项的方法,其中将所述包含促进剂元素的化合物沉积在所述喷雾干燥颗粒上。
18.权利要求10至17中任一项的方法,其中将所述包含促进剂元素的化合物沉积在所述经煅烧载体颗粒上和所述方法还包括步骤(v)。
19.权利要求10至18中任一项的方法,还包括:
20.权利要求11至19中任一项的方法,其中:
21.将烃提质的方法,包括:
22.权利要求21的方法,还包括:
23.权利要求21或权利要求22的方法,其中所述含烃进料包含丙烷,和其中步骤(i)中的使所述含烃进料与所述催化剂组合物接触在≥85%的丙烯选择性下具有至少52%的丙烯产率。
24.权利要求21至23中任一项的方法,其中: