CN119486809A 煅烧催化剂的方法 （埃克森美孚化学专利公司）

2024.12.31PCT/US2023/0250132023.06.12WO2024/006053EN2024.01.04方法可以包括使包括设置在载体上的Pt的合成催化剂暴露于第一还原气体或者第一氧化气体地包括使所述初始煅烧过的催化剂经历循环煅暴露于第二还原气体和第二氧化气体以产生循该最终煅烧包括使所述初始或循环煅烧过的催述循环煅烧和所述最终煅烧中至少之一可以被2使包含设置在载体上的Pt的合成的催化剂经历初始煅烧，该初始任选地，使所述初始煅烧过的催化剂经历循环煅烧，该循环煅过的催化剂在还原条件下暴露于第二还原气体和在氧化条件下暴露于第二氧化气体n次循任选地，使所述初始煅烧过的催化剂或者所述循环煅烧过的最终煅烧包括使所述初始煅烧过的催化剂或者所述循环煅烧过的催化剂在还原条件下暴在所述初始煅烧、所述任选的循环煅烧和所述任选的最终煅烧地包括在500℃至850℃范围内的温度加热所述催化剂30秒至10小时范围内的时间段，在所述初始煅烧、所述任选的循环煅烧和所述任选的最终煅烧在所述循环煅烧结束时或者在所述最终煅烧结束时得到煅烧在所述初始煅烧、所述任选的循环煅烧和所述任选的最终煅烧在所述初始煅烧、所述任选的循环煅烧和所述任选的最终煅烧地包括在400℃至600℃范围内的温度加热所述催化剂5分钟至1小时范围内的时间段。循环煅烧和所述任选的最终煅烧中使用的氧化条件中3环煅烧和所述任选的最终煅烧中使用的氧化条件中的时间所述第2族元素的至少一部分呈MgO或者包含Mg的混合金属氧所述促进剂包含Sn,粒具有符合可流化固体的GeldartA定义的尺寸和颗粒11.权利要求1_10中任一项所述的方法，其中当所述煅烧过的催化剂与丙烷在脱氢条12.权利要求1_11中任一项所述的方法，其中所述合成的催化剂包含0.001wt％_煅烧过程中和在所述最终煅烧过程中独立地保持不变煅烧过程中和在所述最终煅烧过程中独立地保持不变使包含设置在载体上的Pt的合成的催化剂颗粒经历初始煅任选地，使所述初始煅烧过的催化剂颗粒经历循环煅烧，该4煅烧过的催化剂颗粒在还原条件下暴露于第二还原气体和在氧化条件下暴露于第二氧化任选地，使所述初始煅烧过的催化剂颗粒或者所述循在所述初始煅烧、所述任选的循环煅烧和所述任选的最终煅烧地包括在500℃至850℃范围内的温度加热所述催化剂颗粒30秒至10小时范围内的时间在所述初始煅烧、所述任选的循环煅烧和所述任选的最终煅烧地包括在350℃至850℃范围内的温度加热所述催化剂颗粒30秒至10小时范围内的时间段，在所述循环煅烧结束时或者在所述最终煅烧结束时得到煅烧在所述初始煅烧、所述任选的循环煅烧和所述任选的最终煅烧地包括在550℃至700℃范围内的温度加热所述催化剂颗粒5分钟至1小时范围内的时间段，和在所述初始煅烧、所述任选的循环煅烧和所述任选的最终煅烧地包括在400℃至600℃范围内的温度加热所述催化剂颗粒5分钟至1小时范围内的时间段。选的循环煅烧和所述任选的最终煅烧中使用的氧化条件中的20.权利要求16_19中任一项所述的方法，其中的循环煅烧和所述任选的最终煅烧中使用的氧化条21.权利要求16_20中任一项所述的方法，其5所述合成的催化剂颗粒还包含设置在载体上的、最高达10wt％的所述第2族元素的至少一部分呈MgO或者包含Mg的混合金属氧所述促进剂包含Sn,25.权利要求16_24中任一项所述的方法，其氢条件下接触时，所述煅烧过的催化剂颗粒以≥90％的丙烯选择性产生≥48％的丙烯产27.权利要求16_26中任一项所述的方法，其中所述循环煅烧和所述最终煅烧都被进28.权利要求16_27中任一项所述的方法，其中第环煅烧过程中和在所述最终煅烧过程中独立地保持不变29.权利要求16_28中任一项所述的方法，其中第环煅烧过程中和在所述最终煅烧过程中独立地保持不6[0002]本申请要求申请日为2022年7月1日的美国临时申请号63/357,729的优先权和权限制的工业上重要的化学转化过程。烷烃如C1_C12烷烃和/或烷基芳烃如乙苯的重整或脱转变成活性物质或者在结构上/化学上更接近活性物质的物质。虽然这些调节工艺改善了烧包括使所述合成的催化剂在还原条件下暴露于第一还原气体或者在氧化条件下暴露于变量n可以是整数。当所述初始煅烧使用第一还原气体时所述循环煅烧可以采用第二氧化气体开始。当所述初始煅烧使用第一氧化气体时所述循环煅烧可以采用第二还原气体开所述初始煅烧过的催化剂或者所述循环煅烧过的催化剂在还原条件下暴露于第三还原气7烧、所述任选的循环煅烧和所述任选的最终煅烧中使用的还原条件可以独立地包括在500所述任选的循环煅烧和所述任选的最终煅烧中使用的氧化条件可以独立地包括在350℃至850℃范围内的温度加热所述催化剂30秒至10小时范围内的时间段。在所述循环煅烧结束时或者在所述最终煅烧结束时可以得到煅烧过的催化催化剂颗粒。所述合成的催化剂颗粒可以具有符合可流化固体的GeldartA定义的尺寸和环煅烧可以包括使所述初始煅烧过的催化剂颗粒在还原条件下暴露于第二还原气体和在以是整数。当所述初始煅烧使用第一还原气体时所述循环煅烧可以采用第二氧化气体开所述初始煅烧过的催化剂颗粒或者所述循环煅烧过的催化剂颗粒在还原条件下暴露于第括在500℃至850℃范围内的温度加热所述催化剂括在350℃至850℃范围内的温度加热所述催化剂述循环煅烧结束时或者在所述最终煅烧结束时可以得到煅烧过的催化以指权利要求书所定义的发明的一项或多项但8在一种连续方法中，在就刚进料到该方法的起始阶段的原料进行该方法的第一步骤的同数为n的碳原子的任何烃化合物或者(ii)两种或者更多种这样的(i)中的烃化合物的任何碳原子的任何烃化合物或者(ii)两种或者更多种这样的(i)中的烃化合物的任何混合物。9的输出料流，所述料流包含的材料X的浓度高于进料到从其得到所述料流的同一设备的原获得的输出料流，所述料流包含的材料X的浓度低于进料到从其得到所述料流的同一设备并且与通过煅烧具有化学通式的Mg/Al水滑石并且m≥0。由混合在一起的nm尺寸的MgO颗粒和nm尺寸的Al2O3颗粒组成的材料不是混合金力下在1分钟内通过给定点的气体的立方厘米(cm3)的流量测量值。标准温度和压力(STP)烯烃)的合成的催化剂首先经历煅烧过程以产生煅烧过的催化剂时，其在与一种或多种烷化剂可以呈催化剂颗粒的形式，所述催化剂颗粒具有符合可流化固体的GeldartA定义的尺寸和颗粒密度，并且可以包括0.001wt％_6wt％的Pt，基于所述催化剂的非挥发物重量[0031]由于所述合成的催化剂尚未经历350℃或更高的温度，所述合成的催化剂可以包括一种或多种吸附在其上的挥发性化合物和/或一种或多种能够形成挥发性化合物并在较高温度下(例如当合成的催化剂在氧化气氛、还原气氛成的催化剂或者以任何方式调节后的合成的催化剂在流动空气下被加热至900℃的温度后固体物的温度以5℃/分钟的升温速率从25℃升至900℃。一旦所述固体物达到900℃的温24如，制备所述合成的催化剂的方法可以包括形成载体和/或载体可由其衍生的一种或多种的催化剂被加热到350℃以上的温度时所述SO2会从所述合成的催化剂中解吸。始煅烧可以包括使所述合成的催化剂在还原条件下暴露于第一还原气体或者在氧化条件化剂经历所述初始煅烧时，所述合成的催化剂可以包括一种或多种吸附的挥发性化合物。[0034]用于煅烧催化剂的方法可以还包括两个另外的步骤中的至少一个，即循环煅烧[0035]所述任选的循环煅烧可以包括使所述初始煅烧过的催化剂在还原条件下暴露于循环煅烧过的催化剂在还原条件下暴露于第三还原气体或者在氧化条件下暴露于第三氧述任选的循环煅烧和所述任选的最终煅烧中使用的还原条件中的时间段的和可以大于在述任选的循环煅烧和所述任选的最终煅烧中使用的还原条件独立地包括加热催化剂在30的方法中结合还原煅烧步骤能够改善所述促进剂(Sn)在载体上物可以从包括约10vol％H2的还原气体开始，并且可烧中使用的氧化条件可以独立地包括在30kPa、60kPa或者90kPa至150kPa、300kPa或者物可以从包括约10vol％O2的氧化气体开始，并且可以切换到包括21vol％O2的还原气体如[0042]第一还原气体、第二还原气体和第三还原气体可以独立地是或者包括但不限于H242H63H82H422还原气体开始，并且可以在所述初始煅烧期间切换到包括10％H2或者任何其它量H2的还原[0043]第一氧化气体、第二氧化气体和第三氧化气体可以独立地是或者包括但不限于O2322初始煅烧期间切换到包括约21％O2的还原气体如空气或包括任何其它量O2的还原气体。在[0046]在一些实施方案中，所述合成的催化剂可以包括0.001wt％、0.002wt％、量计。在一些实施方案中，所述合成的催化剂可以包括>0.0001wt％、>0.0005wt％、>置在载体上，所述合成的催化剂可以包括总量为0.001wt％、0.002wt％、0.003wt％、如果存在的话Ni和/或Pd可以以元素形式和/或以含有Pt的化合物和如果存在的话含有Ni的化合物和/或含有Pd的化合物的形式存在于所述合高达10wt基于所述催化剂的非挥发物重量计。所述促进剂可以是或者可以包括但不限或在最终煅烧结束时获得的煅烧过的催化剂相比，所述促进剂可以不与Pt和/或如果存在的话Ni和/或Pd缔合，或者可以较少地与Pt和/或如果存在的话Ni和/或Pd缔合。还应该理解，所述促进剂可以以元素形式和/或以含有所述促进剂的化合物的形式存在于合成的催元素可以呈元素形式和/或呈含有所述碱金属元素的一种或多种化合[0053]所述载体可以是或者可以包括但不限于一种或多种第2族元素或者它们的组合或些实施方案中，包括第2族元素的任何两种或更多种化合物的混合物可以以不同的形式存发物重量计。在一些实施方案中，所述合成的催化剂可以以0.5wt％、1wt％、2wt％、述载体可以是或者可以包括呈氧化物形式的第2族元素和Al或者可以在纳米尺度上混合的纳米尺度上混合的第2族元素的氧化物如MgO和A在这样的实施方案中，所述混合第2族元素/Al金属氧化物和所述第2族元素氧化物可以在纳米尺度上混合，并且所述混合第2族元素/Al金属氧化物中的第2族元素和Al可以在原子[0057]在其它一些实施方案中，所述载体可以是或者可以包括第一量的第2族元素和第属氧化物中的第2族元素和Al可以在原子或多种：MgwAl2O3+w，其中w是正数；CaxAl2O3+x，其中333333Ca7ZrAl6O1837Al6O187HfAl6O18wAl2O3+w[0061]在一些实施方案中，所述载体可以还包括但不限于选自除第2和第10族外的族的金属元素和/或至少一种准金属元素不是所述碱金属元素之一或者所述促进剂元素之一。如果所述载体还包括包含选自除第2和第10族外的族的所述金属元素和/或准金属元素的化合物，其中所述至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素不是所述碱金属元素之一中，所述选自除第2和第10族外的族的至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素和/或至少一种其化合物(其中所述至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素不是所述碱金属元素之一或者所述促进剂元素之一)可以是或者可以包括但不限于一种或多种稀土元[0062]如果所述载体包括所述选自除第2和第10族外的族的至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素和/或至少一种其化合物(其中所述至少一种金属元素和/或至少一种准或至少一种准金属元素在一些实施方案中可以起黏结剂的作用，并且可以被称为“黏结和/或至少一种其化合物(其中所述至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素不是所述族外的族的至少一种金属元素和/或至少一种准金属元素在本文中将被进一步描述为“黏结剂”。在一些实施方案中，当所述载体包括黏结剂时，所述合成的催化剂可以包括N4V2O322O5sOtuOv2O33O4修改的ASTMD7481_18测量。在一些实施方案中，所述合成的催化剂颗粒可以具有≤5重合可流化固体的GeldartA或GeldartB定义的尺颗粒的表面积可以根据Brunauer_Emmett_Teller(BET)方法使用Micromeritics3Flex仪方法的更多信息可以参见例如“CharacterizationofPorousSolidsandPowders：52523雾干燥材料的化学/物理性质和/或改善所述淤浆/凝胶的流变性质[0070]可以将所述淤浆或凝胶喷雾干燥以产生包含第2族元素的喷雾干燥的载体颗粒。胶的温度通常可以接近或高于液体的沸点温度。约60℃至约120℃的出口空气温度可以是或其任何组合可以通过喷雾干燥器的一种或多种操作条件和/或参数来控制、调节或以其一些实施方案中，所述喷雾干燥的颗粒可以被在550℃至900℃或550℃至850℃范围内的温[0073]存在于所述合成的催化剂中的Pt和如果存在的话Ni和/或Pd可以通过一种或两种成的催化剂可以包括喷雾干燥的催化剂颗粒，该催化剂颗粒包括其上设置有Pt的载体颗是在≥350℃的温度下进行的。粒与含Pt化合物在液体介质存在下接触以产生混合物，并且可以通过过滤回收固体部分。[0075]可以采用与引入Pt相同的方式引入所述合成的催化剂中可以任选存在的促进剂Pt化合物和含Sn化合物以用于不同应用已被描述在美国专利号8,569,[0080]第一含烃进料和煅烧过的催化剂可以在至少20kPa绝对压力的烃分压下接触，其施方案中，在第一含烃进料和煅烧过的催化剂接触期间的烃分压可以在20kPa绝对压力、含烃进料中任何C2_C16烷烃和任何C8_C16烷基芳烃的少500kPa绝对压力或至少1,000kPa绝对压力的单一C2_C16烷烃如丙[0082]第一含烃进料可以在反应或转化区内以有效进行所述提质方法的任何重时空速化剂循环质量流量与任何C2_C16烷烃和任何C8_C16烷基芳烃质量流量的总量之比可以在1、多种氧化剂接触以进行至少一部分焦炭的燃烧，以产生贫含焦炭的再生催化剂和燃烧气催化剂的至少一部分和/或任何再生且还原的催化剂的至少一部分接触，以产生再结焦的量的含烃进料与所述再生的催化剂接触的循环时间可以≤5小时。第一循环在所述煅烧过物流之间和/或在还原气体(如果使用的话)和附加量的第一含烃进物流之间使用一种或多化剂接触到使附加量的含烃进料与再生的催化剂接触的循环时间可以≤5小时，≤4小时，些实施方案中，可以使用超过燃烧结焦催化剂上的100％焦炭所需的量的氧化剂来提高从1,000℃、650℃至950℃、700[0089]在一些实施方案中，结焦的催化剂和氧化剂彼此接触的时间段可以小于煅烧过剂和氧化剂彼此接触的时间段可以比煅烧过的/再生的催化剂接触含烃进料以产生流出物化剂和氧化剂彼此接触的时间段可以大于煅烧过的/再生的催化剂接触含烃进料以产生流[0093]7,000kPa绝对压力、8,500kPa绝对压力或10,00020kPa绝对压力、50kPa绝对压力、100kPa绝对压力、150kPa绝对压力、200kPa绝对压力、[0094]不希望受理论束缚，据信与在与第一含烃进料接触之前的煅烧过的/再生的催化少一部分可以在载体上再分散。将任何附聚的Pt和如果存在的话Ni和/或Pd的至少一部分再分散可以提高催化剂的活性和改善催化剂在许多次循[0095]在一些实施方案中，与和第一含烃进料接触的催化剂中的Pt和如果存在的话Ni剂中的Pt和如果存在的话Ni和/或Pd的至少一部分可以处于更高的氧化态。因此，如上所限于H2422再生的催化剂中的Pt和如果存在的话Ni和/或Pd相比，在所述再生且还原的催化剂中的Pt实施方案中，可以使附加量的含烃进料与再生的催化剂的至少一部分和/或再生且还原的对压力、300kPa绝对压力、500kPa绝对压力、750kPa绝对压力或1,000kPa绝对压力至1,化剂接触到使附加量的含烃进料与再生的催化剂和/或再生且还原的催化剂的至少一部分任选的还原气体(如果使用的话)流之间、在氧化剂和附于N22[0099]在一些实施方案中，所述煅烧过的/再生的催化剂可以在许多次循环如至少15次95％的提质烃(例如当含烃进料包括丙烷时的丙烯)选择性产生第一提质烃产物如丙烯产[0103]第一含烃进料可以是或可以包括但不限于一种或多种烷烃，例如C2_C16线以被脱氢以产生异丁烯的异丁烷。在另一实例中，第一含烃进料可以包括液化石油气(LP本上由单一烷烃如丙烷组成。在一些实施方案中，含烃进料可包含≥50摩尔％、≥75摩乙基甲苯或它们的混合物。在一些实施方案中，含烃进料可以包含≥50摩尔％、≥75摩基于第一含烃进料中任何C2_C16烷烃和任何C8_C16烷[0109]在一些实施方案中，第一含烃进料可以包含硫。例如，第一含烃进料可以包含方法。一种这样的方法可以包括冷却和/或压缩所述流出物以冷凝可能存在的任何水和任[0116]将烃提质的第二方法可以包括使第二含烃进料与包括催化剂颗粒的所述煅烧过含一氧化碳和分子氢的流出物，所述催化剂颗粒包含布置在载体上的Pt和任选的促进剂。所述煅烧过的催化剂和第二含烃进料可以在任何合适的环境内如设置在一个或多个反应被送到再生区进行再生。放热再生反应可以是氧化剂和任选的燃料在燃烧条件下的反应，℃或1,600℃的平均温度。在小于35kPag的压力下暴露于催化剂。例如，第二含烃进料可以在0.7kPag、2kPag、O＝CO+3H2公开号WO2013169461中公开的通过在氧化环境(空气)中的热重分析(TGA)来量[0133]九个分开的合成的催化剂1样品被得到并分别在九个不同的煅烧工艺下煅烧以获反应区温度以30℃/min的速率从110℃提高到600℃。3.在46.6sccm的含10％H2的氩气流反应区温度以30℃/min的速率从550℃提高到600℃。3.在46.6sccm的含10％H2的氩气流反应区温度以30℃/min的速率从800℃降低到600℃。3.在46.6sccm的含10％H2的氩气流反应区温度以30℃/min的速率从550℃提高到600℃。3.在46.6sccm的含10％H2的氩气流反应区温度以30℃/min的速率从550℃提高到600℃。3.在46.6sccm的含10％H2的氩气流下将反应区温度以30℃/min的速率从550℃提高到600℃。3.在46.6sccm的含10％H2的氩气流下，将催化剂颗粒在600℃煅烧0.625小时。4.然后用惰性气体吹扫系统。5.然后在46.6sccm的空气流下将反应区温度以30℃/min的速率从600℃降低到550℃,并且将催化剂颗粒在550℃煅烧0.25小时。6.在惰性气体流下将反应区温度以30℃/min的速率从550℃提[0144]在每个实施例中，将0.3克催化剂(2气体(10vol％H2和90vol％Ar)以46.6sccm的流量通过反应区的旁路一将反应区温度以30℃/min的速率从550℃提高到650℃。3.在46.6sccm的含10％H2的氩气流下将反应区温度以30℃/min的速率从650℃降低至550℃,并将催化剂颗粒在550℃煅烧0.25小时。6.然后在惰性气体流下将反应区温度以30℃/m将对于实施例1_9的煅烧过的催化剂所使用的相同程序用于实施例10_12的煅烧过的催化烧期间的温度由600℃降低至550℃和将还原煅烧期间的温度由600℃提高至650℃增加C3H6300℃的温度下进行热处理时能够形成挥发性化合物的化合物。通过将合成的催化剂加热[0156]四个分开的合成的催化剂2样品被得到并分别在四个不同的煅烧工艺下煅烧以获将反应区温度以30℃/min的速率从550℃提高到650℃。3.在46.6sccm的含10％H2的氩气流应区温度以30℃/min的速率从650℃降低至550℃,并将催化剂颗粒在550℃煅烧0.5小时，将对于实施例1_9的煅烧过的催化剂所使用的相同程序用于实施例13_16的煅烧过的催化[0163]表3表明，还原/氧化煅烧的组合也能够提高500℃至850℃的范围内，第一时间段在3