專(zhuān)利名稱(chēng):用于使c的制作方法
本發(fā)明涉及改進(jìn)的物質(zhì)組成。具體地說(shuō)，涉及用于使C3烴和C4烴轉(zhuǎn)化為飽和程度更低的烴的改進(jìn)的催化劑。更具體地說(shuō)，涉及用于使C3烷烴和C4烷烴轉(zhuǎn)化為飽和程度更低的烴(尤其是乙烯和丙烯，而且最好是乙烯)的改進(jìn)的催化劑。
烯烴，如乙烯和丙烯，已成為有機(jī)化學(xué)工業(yè)和石油化學(xué)工業(yè)的主要原料。其中乙烯為最重要的化學(xué)原料，這是因?yàn)閷?duì)乙烯原料的需求量約為丙烯原料的需求量的兩倍。因此非常需要改進(jìn)方法，使價(jià)值不高的烴轉(zhuǎn)化為乙烯和丙烯，尤其是轉(zhuǎn)化為乙烯。
人們已提出了許多建議，用多種多樣方法由各種不同原料生產(chǎn)乙烯和丙烯，特別是乙烯。
目前，生產(chǎn)乙烯的方法幾乎都是由乙烷和丙烷、石腦油以及在某些情況下由瓦斯油進(jìn)行脫氫或熱裂解。目前在美國(guó)所生產(chǎn)的乙烯中約有75%是用天然氣中的乙烷和通常為氣態(tài)的高級(jí)烴組分進(jìn)行蒸汽裂化而得，因?yàn)樘烊粴庵谐思淄橥夂?-60%(體積百分?jǐn)?shù))左右的烴。然而，在多數(shù)情況下天然氣中乙烷和通常為氣態(tài)的高級(jí)烴的含量低于25%左右，通常低于15%左右。因此必須有效地利用這些數(shù)量有限的、可用于生產(chǎn)乙烯和丙烯(尤其是乙烯)的原料。遺憾的是采用這些方法時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橄N的轉(zhuǎn)化率低，對(duì)乙烯的選擇性比對(duì)丙烯的選擇性差。而且需要比較苛刻的條件，特別是溫度要超過(guò)1000℃左右，因而這些方法要消耗大量能量。
為了降低苛刻的條件，而且更為重要的是為了提高通常為氣態(tài)的原料轉(zhuǎn)變?yōu)橐蚁┖捅┑霓D(zhuǎn)化率并提高對(duì)乙烯的選擇性，人們提出了許多利用固態(tài)接觸物質(zhì)的方法。在這些方法中，有些是利用惰性固態(tài)接觸物質(zhì)使加入的烴原料與蒸汽接觸得更好，同時(shí)也是為了使整個(gè)反應(yīng)區(qū)的溫度保持得更為均勻。在另一些情況中，固態(tài)接觸物質(zhì)實(shí)質(zhì)上起到催化劑的作用。采用固態(tài)接觸物質(zhì)，特別是用作催化劑，使轉(zhuǎn)變?yōu)橐蚁┖捅┑霓D(zhuǎn)化得到適當(dāng)?shù)母纳?，但?duì)乙烯的選擇性幾乎沒(méi)有得到改善。因此，非常需要研究改進(jìn)催化方法，特別是提高對(duì)乙烯的選擇性(指在乙烯和丙烯二者之間的選擇)的方法。但是幾乎不了解這類(lèi)催化劑是如何起作用的，為什么有些組分有效而有些類(lèi)似的組分卻無(wú)效，為什么有些組分的組合有效而有些組合卻無(wú)效。顯然，這方面的技術(shù)人員提出了很多理論，但這只是使情況更為混亂，因?yàn)槊糠N理論解釋了為什么某種催化物質(zhì)有效，但沒(méi)有解釋為什么類(lèi)似的催化物質(zhì)卻無(wú)效，為什么別的不同的物質(zhì)也有效。其結(jié)果是烴催化轉(zhuǎn)化為烯烴的技術(shù)仍無(wú)法預(yù)見(jiàn)。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供改進(jìn)的物質(zhì)組成并利用這種物質(zhì)組成的方法，克服先有技術(shù)的上述缺點(diǎn)和其它缺點(diǎn)。本發(fā)明的另一目的是提供改進(jìn)的物質(zhì)組成，還有一個(gè)目的是提供使C3烴和C4烴轉(zhuǎn)化為飽和程度更低的烴的改進(jìn)的催化組成。本發(fā)明的另一個(gè)更進(jìn)一步的目的是提供一種使C3烴和C4烴在蒸汽存在的情況下轉(zhuǎn)化為不飽和程度更低的烴的改進(jìn)的方法。本發(fā)明的還有一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的方法，使C3烴和C4烴在有蒸汽存在的情況下轉(zhuǎn)化為飽和程度更低的烴，有選擇性地產(chǎn)生乙烯、乙烷和丙烯，尤其是乙烯。本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種改進(jìn)的催化物質(zhì)，用于使C3烴和C4烴轉(zhuǎn)化為飽和程度更低的烴，特別是用于生產(chǎn)乙烯、乙烷和丙烯，尤其是生產(chǎn)乙烯，這種催化物質(zhì)在再生前的有效使用期延長(zhǎng)了。
本發(fā)明提供改進(jìn)的物質(zhì)組成，它包括(a)至少一種氧化鉻，至少一種氧化錳和至少一種鎂、鑭系金屬(特別是鑭和鈰)和/或鈮的氧化物;(b)至少一種氧化鉻，至少一種鈣、鍶、鋇、錫和/或銻的氧化物(尤其是鈣的氧化物)，至少一種氧化錳和至少一種鎂、鑭系金屬和/或鈮的氧化物、(c)至少一種氧化鉻，至少一種氧化鐵和至少一種鎂、鑭系金屬和/或鈮的氧化物;以及(d)至少一種氧化鉻，至少一種氧化鐵，至少一種氧化錳和至少一種鎂、鑭系金屬和/或鈮的氧化物。這些組成是極為有效的催化組成，使至少含有一種C3烴和C4烴的烴原料轉(zhuǎn)化為飽和程度更低的烴。本發(fā)明還提供一種使含有C3烴和C4烴的烴原料轉(zhuǎn)化為飽和程度更低的烴(特別是乙烯和丙烯，最好是乙烯)的方法，該方法包括使加入的烴原料在足以使其轉(zhuǎn)化為飽和程度更低的烴產(chǎn)物的條件下與上述催化組成之一種相接觸。如果催化組成含鐵，反應(yīng)必須在有蒸汽存在的情況下進(jìn)行，以保持催化劑在烯烴(尤其是乙烯)生產(chǎn)中的活性;如果催化劑不含鐵，反應(yīng)不一定要在蒸汽存在的情況下進(jìn)行。限制催化組成中的硫含量也能提高催化組成的有效性。
本發(fā)明的烴原料組分可以包括任何通常為氣態(tài)的、含有大量C3烴和C4烴(尤其是丙烷和正丁烷，最好是正丁烷)的烴流。如含其他通常為氣態(tài)的組分或甚至含通常為液態(tài)但在操作條件下會(huì)汽化的組分也不會(huì)對(duì)該方法帶來(lái)不利的影響。例如，已發(fā)現(xiàn)按照本發(fā)明的方法，如采用異丁烷，本發(fā)明的催化劑會(huì)將所產(chǎn)生的異丁烯轉(zhuǎn)變?yōu)楸?，從而獲得本發(fā)明所要求的產(chǎn)物之一。另一方面也發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的催化方法對(duì)改善乙烷向乙烯的轉(zhuǎn)化一般不如嚴(yán)格的熱處理方法那樣有效。但是烴原料中乙烷的存在顯然不是有害的。烴以外的組分也不是有害的。在各種情況下的主要判斷準(zhǔn)則是將惰性物質(zhì)或C3烴和C4烴之外的組分的產(chǎn)物與所要得到的乙烯和丙烯進(jìn)行分離的成本或難度，應(yīng)用本發(fā)明前或后的分離所需的成本是否低一些和/或難度是否小一些。適合于本發(fā)明的方法的原料可由任何來(lái)源獲得，包括天然氣、煉油廠廢氣等。但是最方便和最豐富的來(lái)源則是將天然氣加工成加熱用管道氣時(shí)所回收的C3烴流和C4烴流。主要含甲烷的管道氣，通常用壓縮和膨脹、低溫方法或二者相結(jié)合的方法將甲烷中的C2烴和高級(jí)烴分離出來(lái)以生產(chǎn)加熱用管道氣。通常將天然氣在產(chǎn)生的高壓下或壓縮到高壓進(jìn)行處理以達(dá)到逐級(jí)冷凝，最先得到的是通常為液態(tài)的烴(C6烴或天然汽油)，接著得到的是C5烴，然后是C4烴，再后是C3烴，最后是C2烴，處理的方法是通過(guò)冷卻逐級(jí)降低溫度，同時(shí)在各冷卻階段之間將冷凝的液體與未冷凝的蒸汽進(jìn)行分離或分餾，這樣可以獲得以各單一烴(如C5、C4、C3和C2烴)為主的單一烴流或者某幾種烴類(lèi)為主的烴流。因此，這樣分離而得的丙烷流或丁烷流可以用作本發(fā)明的烴原料，或者可以利用以丙烷與丁烷為主的混合烴流。顯然，后者可以省去天然氣加工方法中的一個(gè)冷卻分離階段。
本發(fā)明的物質(zhì)組成包括下列混合氧化物之一(a)至少一種氧化鉻，至少一種氧化錳，至少一種鎂、鑭系金屬和/或鈮的氧化物。采用鑭系金屬時(shí)最好選自鑭和鈰。
(b)至少一種氧化鉻，至少一種鈣、鍶、鋇、錫和/或銻的氧化物，至少一種氧化錳和至少一種鎂、鑭系金屬和/或鈮的氧化物。在上述組成中至少有一種ⅡA族金屬要選自鈣、鍶和鋇，最好是鈣。鑭系金屬最好選自鑭和鈰。
(c)至少一種氧化鉻，至少一種氧化鐵和至少一種鎂、鑭系金屬和/或鈮的氧化物。在這組成中，鑭系金屬也最好選自鑭和鈰。
(d)至少一種氧化鉻，至少一種氧化鐵，至少一種氧化錳和至少一種鎂、鑭系金屬和/或鈮的氧化物。
鑭系金屬最好選自鑭和鈰。
這些組成的確切性質(zhì)還不了解，只是認(rèn)為所有組分均以其氧化物的形式存在。因此，金屬可能以單一的電平衡的氧化物或氧化物的混合物的形式存在，也可能以電平衡的氧化物與部分氧化物的混合物的形式存在。因此，組成中含量少的組分其含量以元素金屬重量占組成總重的百分比表示。在本說(shuō)明書(shū)中常把鎂、鑭系金屬和鈮的氧化物看作基本組分或基本物質(zhì)，而其余組分則看作活性組分或促進(jìn)劑。這樣做只是為了方便，因?yàn)殒V、鑭系金屬和鈮的氧化物的含量一般都較大，而其余組分的含量則較小。因此，要了解這樣做并不是要把組分分類(lèi)。本說(shuō)明書(shū)下面要列舉的所有組分都是必需的，在本發(fā)明的方法中都起催化作用。
正如上面所指出，已發(fā)現(xiàn)上述物質(zhì)組成在C3烴和C4烴轉(zhuǎn)化為飽和程度更低的烴的反應(yīng)中起到特別有效的催化作用。因此，作這種用途時(shí)，一般組成中大部分為鎂、鑭系金屬和/或鈮的氧化物，小部分為其余組分。其余組分的含量以每種約為0.1-30%(元素金屬重量占組成總重的百分?jǐn)?shù))為宜，最好是約0.5-15%(重量)。已發(fā)現(xiàn)，上述催化組成即使不含氧化鉻，用于使C3烴和/或C4烴轉(zhuǎn)化為乙烯和丙烯并有選擇性地轉(zhuǎn)化為乙烯也是有效的。但也發(fā)現(xiàn)，如按照本發(fā)明加入氧化鉻則不僅能延長(zhǎng)催化劑能有選擇性地生產(chǎn)乙烯和乙烷，而不是生產(chǎn)丙烯在必要的再生之前的活性期，而且能提高對(duì)乙烯和乙烷的選擇性，而乙烷又很容易轉(zhuǎn)化為乙烯。還發(fā)現(xiàn)非常需要限制用于制備本發(fā)明的催化組成的各組分中的“結(jié)合”硫或“固定”硫的含量。因?yàn)榇呋镔|(zhì)中如含有這種結(jié)合硫或固定硫就會(huì)抑制催化劑對(duì)生產(chǎn)C2烴的選擇性。把這種硫稱(chēng)為“結(jié)合”硫或“固定”硫是因?yàn)樵跓N轉(zhuǎn)化過(guò)程中或再生時(shí)它不會(huì)轉(zhuǎn)化為硫化氫，也不會(huì)失去，而可能是以硫酸鹽的形式存在。
制備本發(fā)明的催化組成的方法并不是關(guān)鍵，只要能獲得所需要的最終金屬氧化物組成就行。適用的制備方法包括淤漿摻和，溶液摻和，干摻和，浸漬和共同沉淀，所有這些方法都是熟悉這方面技術(shù)的人員所熟知的。一種方便的方法是將基本物質(zhì)的金屬固體顆粒(如MgO或Mg(OH)2)與活性組分和/或促進(jìn)劑的金屬鹽(如硝酸錳、硝酸鐵等)的水溶液一起加入摻和裝置并混合數(shù)分鐘(例如2-5分)以生成粘稠的淤漿。為了經(jīng)濟(jì)起見(jiàn)應(yīng)避免用過(guò)量的水。然后將所得的淤漿用常規(guī)的方法在空氣中在100℃-150℃左右的溫度下進(jìn)行干燥，再在750℃-800℃左右的溫度下焙燒4小時(shí)左右，然后研碎、過(guò)篩，還可成丸或用技術(shù)上熟知的方法制成一定的大小。將基本組分與其他組分(通常為活性組分)進(jìn)行組合也是方便的，其方法是先制成淤漿然后摻入其他組分。
已發(fā)現(xiàn)采用上述含氧化鐵的催化組成時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的另一目的，蒸汽對(duì)進(jìn)行反應(yīng)來(lái)說(shuō)是必不可少的。具體地說(shuō)，使C3烴和C4烴進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)，蒸汽的存在能大大延長(zhǎng)催化劑的活性期，而且已發(fā)現(xiàn)如果沒(méi)有蒸汽，延續(xù)一段時(shí)間，氧化鐵便會(huì)還原成金屬鐵，金屬鐵在反應(yīng)中是不起作用的。另一方面，催化組分如果不含鐵，使用時(shí)可以不用蒸汽。但是即使在這種情況下也希望用蒸汽，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)這樣能延長(zhǎng)催化劑在進(jìn)行必要的再生之前的活性期。
本發(fā)明的反應(yīng)可以在固定床反應(yīng)器、移動(dòng)床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、沸騰床反應(yīng)器或夾帶床反應(yīng)器中進(jìn)行。顯然，下面的實(shí)例中所示的試驗(yàn)都是為了實(shí)驗(yàn)以及精確地測(cè)量并準(zhǔn)確地控制反應(yīng)過(guò)程的變量，因此都是在一固定床反應(yīng)器中進(jìn)行的。
按照本發(fā)明進(jìn)行操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)有少量烴原料轉(zhuǎn)化為焦炭，沉積在催化劑上，導(dǎo)致催化劑的活性的降低，尤其是對(duì)乙烯的選擇性的降低。因此需要定期使催化劑再生，采用的方法是常用的除積碳技術(shù)，例如用含氧的氣體(如空氣)處理。在這樣進(jìn)行再生時(shí)最好也用惰性氣體或蒸汽稀釋以控制燒炭的溫度，這對(duì)于熟悉這方面的技術(shù)的人員來(lái)說(shuō)也是熟知的。
在制備催化組成之后，催化劑在使用前還可用惰性氣體(如氮)清洗。通常將催化劑放入反應(yīng)器中，用空氣預(yù)熱使其達(dá)到反應(yīng)溫度，然后用熱氮?dú)馇逑矗詈蠹尤霟N原料。因?yàn)樽詈迷跓N原料中也通入蒸汽，因此進(jìn)行本發(fā)明的反應(yīng)時(shí)最好就用蒸汽而不是用氮作清洗氣體。催化劑在使用前也可用氫氣進(jìn)行預(yù)處理。這種處理最好在反應(yīng)溫度和約600磅/平方吋(絕壓)的壓力下進(jìn)行。這樣的氫預(yù)處理能使錳和/或鐵的高氧化態(tài)還原，從而使開(kāi)始時(shí)生成的氧化碳量減少。
除了操作溫度外，本發(fā)明的方法的操作條件并不是十分重要的。下面的操作條件是行之有效的，最好采用這樣的條件。
采用蒸汽時(shí)，蒸汽與烴的摩爾比可在大約0.1/1與大約10/1之間，最好約在0.5/1與5/1之間。
烴類(lèi)氣相時(shí)空速(GHSV)可為100-3000左右，但最好為500-1000左右。
操作壓力可為0.1-100磅/平方吋(絕壓)左右，最好為1-60左右。
操作溫度對(duì)于使烴原料轉(zhuǎn)化為烯烴，尤其是對(duì)于提高對(duì)乙烯的選擇性來(lái)說(shuō)是十分重要的。合適的溫度約為550°-850℃，最好是650℃-775℃左右。
下面的實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例用小石英片進(jìn)行比較試驗(yàn)，代表在蒸汽存在的情況下的熱裂解。通常，所有催化劑都用前面述及的淤漿法制備。例如，Mg(OH)2是以固體的形式加入摻和裝置，其余組分則是以金屬鹽(如Mn(NO3)2和Cr(NO3)3·9H2O)的水溶液的形式加入的。活性組分和促進(jìn)劑以其氧化物形式，但其濃度則以元素金屬重量占催化劑總重的百分比表示。
反應(yīng)器采用內(nèi)徑為18毫米的固定床石英反應(yīng)器，裝有25立方厘米催化劑。反應(yīng)器有一石英熱電偶，放在催化劑床軸向中心，所記錄的溫度是催化劑床縱向中點(diǎn)的溫度。
在下面報(bào)道的實(shí)驗(yàn)中，所有催化劑都用同樣的方式進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包括用空氣氧化10分鐘，用氮?dú)馇逑?分鐘，用氫氣還原10分鐘，最后再用氮?dú)馇逑?。在加入烴原料之前先將催化劑的溫度提高到反應(yīng)溫度。加入的烴原料為正丁烷，系在大約81℃的溫度下以100立方厘米/分鐘的流量通過(guò)一個(gè)水飽和器，使蒸汽/烴原料比約為1/1。原料與蒸汽的混合流量通過(guò)催化劑床時(shí)的停留時(shí)間約為1秒。
將反應(yīng)器的流出物進(jìn)行快速取樣，并用色譜技術(shù)進(jìn)行分析。2-5分鐘左右的反應(yīng)時(shí)間確定催化劑的“起始活性”。轉(zhuǎn)化率用轉(zhuǎn)化的正丁烷的摩爾百分?jǐn)?shù)表示。報(bào)告中的選擇性是轉(zhuǎn)化為所標(biāo)明的產(chǎn)物的烴原料的標(biāo)稱(chēng)摩爾數(shù)。
這套試驗(yàn)的結(jié)果列于下表。
熱解試驗(yàn)(小石英片)是典型的，從這個(gè)試驗(yàn)可以看到乙烯加乙烷與丙烯之比接近1.00。如比例大大高于此數(shù)就表明對(duì)乙烯和乙烷的選擇性超過(guò)了對(duì)丙烯的選擇性。因此，可以看到采用Ca/Mn/MgO和Cr/Ca/Mn/MgO催化劑時(shí)，(乙烯+乙烷)/丙烯比高得多。當(dāng)丙烯的產(chǎn)率等于或超過(guò)乙烯的產(chǎn)率時(shí)，尤其是當(dāng)(乙烯+乙烷)/丙烯比接近1.00(熱轉(zhuǎn)化)時(shí)便可認(rèn)為，催化劑需要“活化”了，這也是一個(gè)總的指南。在這基礎(chǔ)上可以看到含鉻(作促進(jìn)劑)的催化劑在丙烯產(chǎn)率大大超過(guò)乙烯產(chǎn)率之前的將近一小時(shí)的時(shí)間里一直是有活性的，到了80分鐘時(shí)，即使沒(méi)有再生，所產(chǎn)生的(乙烯+乙烷)/丙烯比仍大大高于熱轉(zhuǎn)化。還可以看到，雖然Ca/Mn/MgO對(duì)于本發(fā)明的方法來(lái)說(shuō)是一種極好的催化劑，但當(dāng)它含有少量氧化鉻(作為促進(jìn)劑)時(shí)，能在更長(zhǎng)的時(shí)間里保持對(duì)乙烯的選擇性超過(guò)對(duì)丙烯的選擇性，這時(shí)間至少兩倍于不含鉻的催化劑所能保持的時(shí)間。而且用氧化鉻作促進(jìn)劑的催化劑在80分鐘后還能使乙烯加乙烷的產(chǎn)率大大超過(guò)丙烯，而不含促進(jìn)劑的催化劑到大約過(guò)了20分鐘之后便開(kāi)始接近熱轉(zhuǎn)化了。
最后三個(gè)試驗(yàn)清楚地表明，氧化鉻與氧化鎂的組合、氧化鉻與氧化鈣的組合以及氧化鉻與氧化鑭的組合都是無(wú)效的。還發(fā)現(xiàn)氧化鎂、氧化鑭和氧化鈰單獨(dú)使用時(shí)其結(jié)果與正丁烷在小石英片存在的情況下進(jìn)行熱蒸汽裂解所得的結(jié)果相同。
雖然這里提到了具體的物質(zhì)、操作條件、操作方式和設(shè)備，但要認(rèn)識(shí)到這些以及列舉的其他具體內(nèi)容都只是為了說(shuō)明問(wèn)題和提出最好的方式，本發(fā)明不限于這些。
權(quán)利要求
1.選自以下各組的物質(zhì)的組成(a)組成，包含(1)至少一種氧化鉻；(2)至少一種氧化錳和(3)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物；(b)組成，包含；(1)至少一種氧化鉻；(2)選自鈣、鍶、鋇、錫和銻的至少一種金屬的至少一種氧化物，(3)至少一種氧化錳和(4)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物；(c)組成，包含(1)至少一種氧化鉻；(2)至少一種氧化鐵和(3)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物；以及(d)組成，包含；(1)至少一種氧化鉻；(2)至少一種氧化鐵，(3)至少一種氧化錳和(4)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的組成，其中選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬為選自鑭系金屬的至少一種金屬。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的組成，其中選自鑭系金屬的至少一種金屬是選自鑭和鈰的至少一種金屬。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的組成，其中選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物在(a)、(b)、(c)和(d)組成中為主要組分，而其余氧化物僅占少量。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的組成，其中其余氧化物每種含量約為0.1-30%(元素金屬重量占組成總重的百分?jǐn)?shù))。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的組成，它包含(1)至少一種氧化鉻，(2)至少一種氧化錳和(3)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的組成，其中組成包含(1)至少一種氧化鉻，(2)選自鈣、鍶、鋇、錫和銻的至少一種金屬的至少一種氧化物，(3)至少一種氧化錳和(4)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的組成，其中組成包含(1)至少一種氧化鉻，(2)至少一種氧化鐵和(3)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的組成，其中組成包含(1)至少一種氧化鉻，(2)至少一種氧化鐵，(3)至少一種氧化錳和(4)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物。
10.一種用于將至少含有一種C3烴或C4烴的烴原料轉(zhuǎn)化為飽和程度更低的烴的催化劑組成，它選自下列組成(a)催化劑組成，包含(1)至少一種氧化鉻，(2)至少一種氧化錳和(3)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物;(b)催化劑組成，包含(1)至少一種氧化鉻，(2)選自鈣、鍶、鋇、錫和銻的至少一種金屬的至少一種氧化物和(3)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物;(c)催化劑組成，包含(1)至少一種氧化鉻，(2)至少一種氧化鐵和(3)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物;以及(d)催化劑組成，包含(1)至少一種氧化鉻，(2)至少一種氧化鐵，(3)至少一種氧化錳和(4)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的催化劑組成，其中選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬是選自鑭系金屬的至少一種金屬。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的催化劑組成，其中選自鑭系金屬的至少一種金屬是選自鑭和鈰的至少一種金屬。
13.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的催化劑組成，其中選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物在(a)、(b)、(c)和(d)組成中為主要組分，而其余氧化物僅占少量。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13所述的催化劑組成，其中其余氧化物每種含量約為0.01-30%(元素金屬重量占催化劑組成總重的百分?jǐn)?shù))。
15.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的催化劑組成，包含(1)至少一種氧化鉻，(2)至少一種氧化錳，(3)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物。
16.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的催化劑組成，其中催化劑組成包含(1)至少一種氧化鉻，(2)選自鈣、鍶、鋇、錫和銻的至少一種金屬的至少一種氧化物和(3)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物。
17.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的催化劑組成，其中催化劑組成包含(1)至少一種氧化鉻，(2)至少一種氧化鐵，和(3)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物。
18.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的催化劑組成，其中催化劑組成包含(1)至少一種氧化鉻，(2)至少一種氧化鐵，(3)至少一種氧化錳，和(4)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物。
19.用于將至少含有一種C3烴或C4烴的烴原料轉(zhuǎn)化為飽和程度更低的烴的方法，包括使上述烴原料在足以使其轉(zhuǎn)化為飽和程度更低的烴的條件下與選自下列組成的催化劑組成相接觸(a)催化劑組成，包含(1)至少一種氧化鉻，(2)至少一種氧化錳和(3)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物;和(b)催化劑組成，包含(1)至少一種氧化鉻，(2)選自鈣、鍶、鋇、錫和銻的至少一種金屬的至少一種氧化物，(3)至少一種氧化錳和(4)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物，
20.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的方法，其中烴原料包含丙烷。
21.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的方法，其中烴原料包含多種丁烷。
22.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的方法，其中烴原料包含丙烷和多種丁烷的混合物。
23.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的方法，其中的條件足以使烴原料有選擇性地轉(zhuǎn)化為乙烯和乙烷。
24.根據(jù)權(quán)利要求
23所述的方法，其中的條件足以使烴原料有選擇性地轉(zhuǎn)化為乙烯。
25.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的方法，其中選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬為選自鑭系金屬的至少一種金屬。
26.根據(jù)權(quán)利要求
25所述的方法，其中選自鑭系金屬的至少一種金屬為選自鑭和鈰的至少一種金屬。
27.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物為(a)和(b)組成的主要組分，而其余氧化物僅占少量。
28.根據(jù)權(quán)利要求
27所述的方法，其中其余氧化物每種含量約為0.1-30%(金屬重量占催化劑總重的百分?jǐn)?shù))。
29.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的方法，其中催化劑組成包含(1)至少一種氧化鉻，(2)至少一種氧化錳和(3)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物。
30.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的方法，其中催化劑組成包含(1)至少一種氧化鉻，(2)選自鈣、鍶、鋇、錫和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物，(3)至少一種氧化鎂和(4)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物。
31.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的方法，其中溫度保持在550-850℃左右。
32.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的方法，其中方法是在有蒸汽存在、蒸汽/烴原料比約為0.1/1-10/1的條件下實(shí)現(xiàn)的。
33.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的方法，其中催化劑組成(a)和(b)中硫含量約低于0.2%(指元素硫重量占催化劑總重的百分比)。
34.用于將至少含有一種C3烴或C4烴的烴原料轉(zhuǎn)化為飽和程度更低的烴的方法，包括使上述烴原料在足以使其轉(zhuǎn)化為飽和程度更低的烴的條件下在有蒸汽存在的情況下與選自下列組成的催化劑相接觸(a)催化劑組成，包含(1)至少一種氧化鉻，(2)至少一種氧化鐵和(3)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物;以及(b)催化劑組成，包含(1)至少一種氧化鉻，(2)至少一種氧化鐵，(3)至少一種氧化錳和(4)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物。
35.根據(jù)權(quán)利要求
34所述的方法，其中原料烴包含丙烷。
36.根據(jù)權(quán)利要求
34所述的方法，其中烴原料包含多種丁烷。
37.根據(jù)權(quán)利要求
34所述的方法，其中烴原料包含丙烷與多種丁烷的混合物。
38.根據(jù)權(quán)利要求
34所述的方法，其中的條件足以使烴原料有選擇性地轉(zhuǎn)化為乙烯和乙烷。
39.根據(jù)權(quán)利要求
38所述的方法，其中的條件足以使烴原料有選擇性地轉(zhuǎn)化為乙烯。
40.根據(jù)權(quán)利要求
34所述的方法，其中選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬為選自鑭系金屬的至少一種金屬。
41.根據(jù)權(quán)利要求
40所述的方法，其中選自鑭系金屬的至少一種金屬為選自鑭和鈰的至少一種金屬。
42.根據(jù)權(quán)利要求
34所述的方法，其中選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物在(a)和(b)組成中為主要組分，而其余氧化物僅占少量。
43.根據(jù)權(quán)利要求
42所述的方法，其中其余氧化物每種含量約為0.01-30%(金屬重量占催化劑組成總重的百分?jǐn)?shù))。
44.根據(jù)權(quán)利要求
34所述的方法，其中催化劑組成包含(1)至少一種氧化鉻，(2)至少一種氧化鐵和(3)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物。
45.根據(jù)權(quán)利要求
34所述的方法，其中催化劑組成包含(1)至少一種氧化鉻(2)至少一種氧化鐵，(3)至少一種氧化錳和(4)選自鎂、鑭系金屬和鈮的至少一種金屬的至少一種氧化物。
46.根據(jù)權(quán)利要求
34所述的方法，其中溫度保持在550℃-850℃左右。
47.根據(jù)權(quán)利要求
34所述的方法，其中蒸汽/烴原料比保持在0.1/1-10/1左右。
48.根據(jù)權(quán)利要求
34所述的方法，其中(a)和(b)催化劑組成中硫的含量約低于0.2%(硫的重量占催化劑總重的百分比)。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明涉及改進(jìn)的物質(zhì)組成(物質(zhì)組成如說(shuō)明書(shū)所述)，這些組成用作使C
文檔編號(hào)C07C4/10GK86103858SQ86103858
公開(kāi)日1987年1月21日 申請(qǐng)日期1986年6月5日
發(fā)明者約翰·亨利·科茨, 加里·阿爾伯特·戴爾澤 申請(qǐng)人:菲利浦石油公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan