BR112018011542B1

BR112018011542B1 - catalisador de desidrogenação de composto alquilaromático, processo para produção do mesmo e processo para produzir um composto alquenilaromático

Info

Publication number: BR112018011542B1
Application number: BR112018011542-8A
Authority: BR
Inventors: Nobuaki Kodakari; Shinya Hirahara; Yuma Kuraguchi; Takashi Kusaba
Original assignee: Clariant Catalysts (Japan) K.K
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2021-05-04
Also published as: EA201891389A1; KR20180092993A; US10494317B2; WO2017099161A1; EP3388147A1; PH12018550077A1; MY185996A; JPWO2017099161A1; EP3388147A4; SA518391497B1; DK3388147T3; CN108430622A; CA3007921A1; EA036822B1; CA3007921C; BR112018011542A2; US20180370872A1; PL3388147T3; TWI746493B; CN108430622B

Abstract

A presente invenção refere-se a um catalisador que é altamente ativo na desidrogenação de hidrocarbonetos alquilaromáticos na presença de vapor d?água não apenas em uma faixa de alta temperatura (por exemplo, de 600 a 650 °C) que corresponde às entradas de camada de catalisador de dispositivos de fabricação de SM, mas também em uma faixa de baixa temperatura (por exemplo, abaixo de 600°C) que corresponde às saídas de camada de catalisador em que a temperatura caiu devido à reação endotérmica; um processo para produzir o catalisador; e um método de desidrogenação. O problema supracitado é solucionado com um catalisador que é para o uso na desidrogenação de hidro-carbonetos alquilaromáticos, sendo que o catalisador compreende ferro (Fe), potássio (K) e cério (Ce) e inclui adicionalmente pelo menos um elemento de terras raras diferente de cério.

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção refere-se a um catalisador para ser usado em um processo para produzir um composto alquenilaromático através de reação de desidrogenação mediante o contato de um composto alquilaromático diluído em vapor d’água com o catalisador, e um processo para produzir o mesmo, e um processo de desidrogenação que usa o mesmo.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Monômero de estireno (SM) como um composto alquenila- romático é tipicamente produzido através de desidrogenação de etil- benzeno, sendo que essa produção aumenta ano após ano para o uso do dito SM como um monômero de material bruto para borrachas sintéticas, resinas de ABS, poliestireno, etc. A reação de desidrogenação de etilbenzeno é uma reação endotérmica acompanhada por expansão de volume, conforme representado pela fórmula de reação (1) abaixo, e é geralmente executada na forma de uma mistura de gás de etilbenzeno e vapor d’água (vapor) sob temperatura elevada. C6H5C2H5  C6H5C2H3 + H2 -113 kJ/mol (1)

[0003] Tipicamente, a operação é executada com a temperatura de entrada de um leito de catalisador sendo mantido a 600 °C a 650 °C, embora a temperatura dependa do reator e condições de reação.

[0004] Tal método para produzir o monômero de estireno se tornou tecnicamente possível pela constatação de que os catalisadores de óxido de potássio e óxido de ferro (catalisadores de Fe-K) são menos prováveis de serem envenenados por vapor e consistentemente man- têm um alto desempenho. No entanto, o catalisador precisa ter uma variedade mais ampla de desempenhos de acordo com a necessidade crescente mencionada acima.

[0005] O seguinte são exemplos de exigências importantes de de sempenho para um catalisador para desidrogenar etilbenzeno: 1) uma temperatura de operação tão baixa quanto possível; 2) rendimento de produção elevado de estireno; 3) baixo grau de desativação de catalisador devido ao, por exemplo, depósito de carbono; 4) o produto conformado do catalisador tendo resistência mecânica suficiente para suportar o estresse durante a reação; e 5) baixo custo de produção.

[0006] O rendimento de produção de estireno é calculado como o produto da conversão e da seletividade.

[0007] O catalisador de Fe-K descrito acima é distinguido pelo fato de que o mesmo satisfaz as exigências de desempenho 1) uma temperatura de operação tão baixa quanto possível e 2) rendimento de produção elevado de estireno, e é amplamente conhecido que um compósito de óxido (KFeO2), gerado a partir da reação de Fe-K, que funciona como uma espécie ativa que fornece tais recursos. Em relação a redução da atividade devido ao depósito de carbono em relação a 3), acredita-se que o óxido de potássio mantenha a atividade através da facilitação das reações de mudança de gás e água entre a substância carbonácea depositada na superfície do catalisador e vapor. Tentativas de adicionar um elemento adicional ao sistema de Fe-K para aprimorar adicionalmente o seu desempenho em relação a 1) e 2) foram feitas acima, e, por exemplo, a adição de um elemento tais como Ce, Mo, Ca, Mg, Cr ou similares ao sistema de Fe-K é considerada como sendo preferencial para o aprimoramento da atividade (Literatura de Patente 1). Ademais, aprimoramentos ao método para produzir um catalisador, por exemplo, aprimorando o método para dopar o terceiro e o quarto componentes a serem adicionados ao óxido de ferro, foram tentados para aprimorar a seletividade de um catalisador tanto quanto possível (Literatura de Patente 2).

[0008] Quando um catalisador é conformado em péletes ou simila res e, então, instalado em um aparelho de reação, os péletes são deformados por estresse por temperatura alta/pressão alta aplicadas ao catalisador na reação, e interrompe o fluxo de gás de reação ou similares para resultar na suspensão da operação cenário de pior caso. É conhecido que, para obter a resistência mecânica exigida para suportar o estresse, o uso de hidróxido de carbonato de cério ou uma mistura de hidróxido de carbonato de cério e carbonato de cério como uma matéria-prima de cério é particularmente preferencial (Literatura de Patente 3).

[0009] Pela razão descrita acima, o desenvolvimento de um mate rial de catalisador foi, doravante no presente documento, conduzido com o foco no sistema de Fe-K-Ce, e aprimoramento adicional foi feito através da adição de um elemento tais como Mo e Ca, conforme descrito acima, e como um resultado do sistema de Fe-K-Ce se tornou amplamente usado no processo de produção para estireno. No entanto, o mercado tem exigências fortes por custos baixos e ecologia e, assim, catalisadores adicionalmente aprimorados são exigidos. Um objetivo de tal aprimoramento é a realização de consumo de energia adicionalmente reduzido e maior rendimento com base em 1) e 2) acima, sem prejudicar 3) e 4) acima.

[0010] Em relação ao fato de que a desidrogenação de etilbenzeno é uma reação endotérmica, há uma demanda elevada pelo recurso 1). A razão para isso é que a temperatura de saída de um leito de catalisador em um reator real para a produção de estireno está abaixo da temperatura de entrada por aproximadamente 50 a 100 °C, embora a diferença dependa das condições de reação e, assim, a manutenção da atividade elevada não apenas na temperatura de entrada do leito de catalisador (por exemplo, 600 a 650 °C) mas também na temperatura de saída mais baixa do leito de catalisador (por exemplo, abaixo de 600 °C) leva a um alto rendimento no reator como um todo.

[0011] Na Literatura de Patente 2, um rendimento aprimorado é alcançado através do aprimoramento da seletividade mediante a adição de um terceiro e quarto elementos. No entanto, não se faz referência à atividade em uma região com baixa temperatura esperada na saída de um reator, e nos Exemplos a temperatura de reação é bem elevada com o propósito de atingir uma conversão de 70%, e a atividade em temperaturas baixas não é clara. Assim, não é claro se o rendimento na totalidade de um reator real é elevado.

[0012] Para outro exemplo de tentativas para aprimorar o desem penho de um catalisador mediante a adição do terceiro e do quarto elementos ao mesmo, a Literatura de Patente 4 demonstra que adições de menos do que 300 ppm de Ti para o material de Fe-K-Ce impede que o catalisador seja desativado e isso permite a realização de uma conversão através de um pequeno aumento na temperatura de reação. Até na Literatura de Patente 4, no entanto, não se faz referência à atividade em uma região com baixa temperatura esperada na saída de um reator, e nos Exemplos a temperatura de reação é bem elevada com o propósito de atingir uma conversão de 70%, e a atividade em temperaturas baixas não é clara.

[0013] Até no caso em que o terceiro e o quarto elementos são adicionados, conforme mostrado na Literatura de Patente 2 e na Literatura de Patente 4, é contatado que para aprimorar a atividade, outras propriedades, por exemplo, a resistência mecânica do catalisador pode se deteriorar dependendo do tipo e quantidade do elemento a ser adicionado, e cuidado adequado é necessário para aprimorar a produ- tividade de uma maneira prática.

[0014] Embora os catalisadores para desidrogenar etilbenzeno que causam menos depósito de carbonos na reação e fornecem um alto rendimento em uma região de alta temperatura tenham sido propostos no presente documento conforme descrito acima, no catalisador que exibe atividade elevada até em uma região com baixa temperatura que corresponde à temperatura de saída de um leito de catalisador em um reator real e que fornece um alto rendimento na totalidade de um reator ainda não foi proposto.

LISTA DE CITAÇÕES LITERATURA DE PATENTE

[0015] Literatura de Patente 1: US5023225B

[0016] Literatura de Patente 2: JP4259612B

[0017] Literatura de Patente 3: JP5096751B

[0018] Literatura de Patente 4: JP5102626B

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[0019] Um objetivo da presente invenção é o de fornecer um cata lisador que é altamente ativo na reação de desidrogenação de um hi- drocarboneto alquilaromático na presença de vapor não apenas em regiões de alta temperatura (por exemplo, de 600 a 650 °C) conforme constatado na entrada de um leito de catalisador em um aparelho para a produção de SM mas também nas regiões com baixas temperaturas (por exemplo, abaixo de 600 °C) conforme constatado na saída de um leito de catalisador, em que a temperatura diminui como um resultado da reação endotérmica; um processo para produzir o catalisador; e um processo de desidrogenação que usa o catalisador.

[0020] Outro objetivo da presente invenção é o de fornecer um ca talisador que passa por menos redução de atividade até após o uso contínuo e longo para a desidrogenação e, assim, fornece um alto rendimento de reação; e um processo para produzir o catalisador.

[0021] Um objetivo adicional da presente invenção é o de fornecer um catalisador tendo uma variação menor no rendimento de reação até quando a temperatura no aparelho de reação muda na reação de desidrogenação de um hidrocarboneto alquilaromático.

[0022] Ainda outro objetivo da presente invenção é o de fornecer um catalisador tendo maior desempenho catalítico do que péletes convencionais de catalisadores de desidrogenação sem redução da resistência mecânica do mesmo.

[0023] Outros objetivos da presente invenção se tornaram claros a partir da seguinte descrição.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0024] Tendo em vista as circunstâncias descritas acima, os inventores pesquisaram minuciosamente para superar as desvantagens das técnicas convencionais e, consequentemente, alcançaram as seguintes diretrizes e o que resultou em possíveis soluções para o problema da presente invenção. (1) Com a finalidade de encontrar um catalisador que exibe atividade elevada até nas regiões com baixas temperaturas enquanto mantém seletividade elevada e resistência física, uma busca por um componente de quarto elemento foi conduzida com o foco no sistema de Fe-K-Ce. (2) Os inventores pesquisaram para tal quarto elemento, com referência àqueles exemplificados em tais documentos como Literaturas de Patente 2 e 4, e àqueles descritos em outra literatura. Na metodologia, a temperatura de reação foi mudada de propósito e o rendimento foi medida. Adicionalmente, um elemento que não passa por nenhuma redução de atividade até após ser submetido a uma temperatura constante por um longo período também foi buscado após. (3) O resultado demonstrou que há diversos elementos que passam por aprimoramento das atividades em regiões de alta temperatura, como Ca e Mo descritos na Literatura de Patente 1 conforme mencionado acima. No entanto, foi extremamente difícil descobrir um elemento que fornece atividade elevada até nas regiões com baixas temperaturas (por exemplo, abaixo de 600 °C). (4) Em tais situações, os inventores focaram nos elementos considerados preferenciais para o aprimoramento a atividade na Literatura de Patente 2 ou na Literatura de Patente 4, e cada um dos elementos foi adicionado ao sistema de Fe-K-Ce para avaliação. Surpreendentemente, foi constatado que, dentre muitos de tais elementos, a adição de um elemento de terras raras (diferente de Ce) que fornece um catalisador tendo atividade elevada até nas regiões com baixa temperatura. Foi também constatado que a adição de um elemento de terras raras não degrada a seletividade. (5) Ademais, foi constatado que, dentre os elementos de terras raras, Y, Dy e La são preferenciais, em particular Y e Dy. (6) O catalisador de desidrogenação assim obtido foi constatado para ser melhor em todos os fatores de aumento na atividade na associação com a iniciação de reação, o valor de pico da atividade, e a manutenção da atividade após a reação de longo prazo do que os catalisadores de Fe-K-Ce convencionais e, adicionalmente, foi constatado que o catalisador de desidrogenação tem o efeito notável de fornecer produtividade extremamente alta que resulta de seu alto desempenho nas regiões com baixa temperatura. Assim, os inventores alcançaram a presente invenção.

[0025] A razão para o aprimoramento na atividade particularmente nas regiões com baixa temperatura, assim como regiões de alta temperatura, permitindo que um catalisador de Fe-K-Ce para conter adicionalmente um elemento de terras raras diferente de Ce, não é clara. Em particular, o fenômeno de aprimoramento na atividade nas regiões com baixas temperaturas sugere que a diferença entre a atividade em regiões de alta temperatura e a atividade nas regiões com baixas temperaturas é pequena. Considerando a conversão como a taxa de reação, o grau de dependência de temperatura da mesma é entendido como correspondendo à quantidade de energia de ativação. O fenômeno de o grau de dependência de temperatura ser rebaixado enquanto atinge atividade alta de reação através do uso do elemento de terras raras é esperado que corresponda a um aumento no fator de frequência na equação de Arrhenius para uma taxa de reação.

[0026] Através do processo acima, os inventores alcançaram a seguinte invenção. 1. Um catalisador de desidrogenação de composto alquila- romático, que compreende ferro (Fe), potássio (K) e cério (Ce), e pelo menos um elemento de terras raras diferente de cério. 2. O catalisador, de acordo com o supracitado 1, em que o elemento de terras raras é selecionado a partir do grupo que consiste em ítrio (Y), lantânio (La), escândio (Sc), samário (Sm) e neodímio (Nd). 3. O catalisador, de acordo com o supracitado 1 ou 2, que compreende ferro em uma quantidade de 30 a 90% em peso calculada como Fe2O3, potássio em uma quantidade de 1 a 50% em peso calculada como K2O, cério em uma quantidade de 1 a 50% em peso calculada como CeO2 e o elemento de terras raras em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso calculada como um óxido de terras raras, em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador. 4. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 1 a 3, em que o elemento de terras raras é ítrio (Y). 5. O catalisador, de acordo com o supracitado 4, que compreende ferro em uma quantidade de 30 a 90% em peso calculada como Fe2O3, potássio em uma quantidade de 1 a 50% em peso calculada como K2O, cério em uma quantidade de 1 a 50% em peso calculada como CeO2 e ítrio em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso calculada como Y2O3, em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador. 6. O catalisador, de acordo com o supracitado 4 ou 5, em que a quantidade de ítrio é de 0,03 a 5% em peso calculada como Y2O3, em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador. 7. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 1 a 6, que compreende adicionalmente um elemento do Grupo 2 e/ou um elemento do Grupo 6. 8. O catalisador, de acordo com o supracitado 7, que compreende um elemento do Grupo 2 e um elemento do Grupo 6, em que a quantidade do elemento do Grupo 2 é de 0,3 a 10% em peso calculada como um óxido do elemento do Grupo 2 em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador, e a quantidade do elemento do Grupo 6 é de 0,1 a 10% em peso calculada como um óxido do elemento do Grupo 6 em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador. 9. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 1 a 8, que compreende adicionalmente um metal alcalino diferente de potássio. 10. O catalisador, de acordo com o supracitado 9, que compreende um elemento do Grupo 2, um elemento do Grupo 6 e um metal alcalino diferente de potássio. 11. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 7, 8 e 10, em que o elemento do Grupo 2 é cálcio (Ca) e o elemento do Grupo 6 é molibdênio (Mo). 12. O catalisador, de acordo com o supracitado 9 ou 10, em que o metal alcalino diferente de potássio é sódio (Na). 13. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 10 a 12, que compreende cálcio, molibdênio e sódio. 14. O catalisador, de acordo com o supracitado 11 ou 13, em que a quantidade de cálcio é de 0,3 a 10% em peso calculada como CaO em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador, e a quantidade de molibdênio é de 0,1 a 10% em peso calculada como MoO3 em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador. 15. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 1 a 14, que compreende adicionalmente um metal nobre em uma quantidade de 0,1 a 200 ppm em peso, em que o metal nobre é selecionado a partir do grupo que consiste em platina e paládio. 16. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 1 a 15, para desidrogenar um composto alquilaromático mediante o contato de um composto alquilaromático com vapor em uma razão de H2O/composto alquilaromático (razão em peso) de 0,5 a 1,5 em uma temperatura de entrada de 600 °C a 650 °C e uma temperatura de saída abaixo de 600 °C. 17. Um processo para produzir um composto alquenilaro- mático, que compreende uma etapa de contatar um composto alquila- romático com vapor na presença do catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 1 a 15. 18. O processo, de acordo com o supracitado 17, em que o composto alquilaromático é contatado com vapor em uma razão de H2O/composto alquilaromático (razão em peso) de 0,5 a 1,5. 19. O processo, de acordo com o supracitado 17 ou 18, em que o composto alquilaromático é contatado com vapor em uma temperatura de entrada de 600 °C a 650 °C e uma temperatura de saída abaixo de 600 °C. 20. O processo, de acordo com qualquer um dos supracita- dos 17 a 19, em que o composto alquilaromático é etilbenzeno e o composto alquenilaromático é estireno. 21. Um processo para produzir um catalisador de desidrogenação de composto alquilaromático, que compreende as etapas de: (i) misturar uma matéria-prima para o catalisador com água em uma quantidade suficiente para produzir uma mistura extrudável, para preparar uma mistura extrudável; (ii) formar a mistura extrudável obtida na etapa (i) em um pélete; e (iii) secar e, então, calcinar o pélete obtido na etapa (ii) para obter um catalisador finalizado,

[0027] em que a matéria-prima para o catalisador compreende um composto de ferro, um composto de potássio, um composto de cério e um composto de uma terra rara diferente de cério. 22. O processo, de acordo com o supracitado 21, em que as terras raras diferentes de cério compreendem um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em ítrio (Y), lantânio (La), escân- dio (Sc), samário (Sm) e neodímio (Nd).

[0028] Adicionalmente, a presente invenção abrange as seguintes modalidades. 1. Um catalisador de desidrogenação de composto alquila- romático, que compreende ferro (Fe), potássio (K) e cério (Ce), e pelo menos um elemento de terras raras diferente de cério. 2. O catalisador, de acordo com o supracitado 1, em que o elemento de terras raras é selecionado a partir do grupo que consiste em ítrio (Y), lantânio (La), escândio (Sc), samário (Sm), disprósio (Dy), térbio (Tb) e neodímio (Nd). 3. O catalisador, de acordo com o supracitado 1 ou 2, que compreende ferro em uma quantidade de 30 a 90% em peso calculada como Fe2O3, potássio em uma quantidade de 1 a 50% em peso calcu- lada como K2O, cério em uma quantidade de 1 a 50% em peso calculada como CeO2 e o elemento de terras raras em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso calculada como um óxido de terras raras, em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador. 4. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 1 a 3, em que o elemento de terras raras é ítrio (Y). 5. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 1 a 3, em que o elemento de terras raras é disprósio (Dy). 6. O catalisador, de acordo com o supracitado 4, que compreende ferro em uma quantidade de 30 a 90% em peso calculada como Fe2O3, potássio em uma quantidade de 1 a 50% em peso calculada como K2O, cério em uma quantidade de 1 a 50% em peso calculada como CeO2 e ítrio em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso calculada como Y2O3, em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador. 7. O catalisador, de acordo com o supracitado 4 ou 6, em que a quantidade de ítrio é de 0,03 a 5% em peso calculada como Y2O3, em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador. 8. O catalisador, de acordo com o supracitado 5, que compreende ferro em uma quantidade de 30 a 90% em peso calculada como Fe2O3, potássio em uma quantidade de 1 a 50% em peso calculada como K2O, cério em uma quantidade de 1 a 50% em peso calculada como CeO2 e disprósio em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso calculada como Dy2O3, em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador. 9. O catalisador, de acordo com o supracitado 5 ou 8, em que a quantidade de disprósio é de 0,03 a 5% em peso calculada como Dy2O3, em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador. 10. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supraci- tados 1 a 9, que compreende adicionalmente um elemento do Grupo 2 e/ou um elemento do Grupo 6. 11. O catalisador de acordo com o supracitado 10, que compreende um elemento do Grupo 2 e um elemento do Grupo 6, em que a quantidade do elemento do Grupo 2 é de 0,3 a 10% em peso calculada como um óxido do elemento do Grupo 2 em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador, e a quantidade do elemento do Grupo 6 é de 0,1 a 10% em peso calculada como um óxido do elemento do Grupo 6 em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador. 12. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 1 a 11, que compreende adicionalmente um metal alcalino diferente de potássio. 13. O catalisador, de acordo com o supracitado 12, que compreende um elemento do Grupo 2, um elemento do Grupo 6 e um metal alcalino diferente de potássio. 14. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 10, 11 e 13, em que o elemento do Grupo 2 é cálcio (Ca) e o elemento do Grupo 6 é molibdênio (Mo). 15. O catalisador, de acordo com o supracitado 12 ou 13, em que o metal alcalino diferente de potássio é sódio (Na). 16. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 13 a 15, que compreende cálcio, molibdênio e sódio. 17. O catalisador, de acordo com o supracitado 14 ou 16, em que a quantidade de cálcio é de 0,3 a 10% em peso calculada como CaO em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador, e a quantidade de molibdênio é de 0,1 a 10% em peso calculada como MoO3 em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador. 18. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supraci- tados 1 a 17, que compreende adicionalmente um metal nobre em uma quantidade de 0,1 a 200 ppm em peso, em que o metal nobre é selecionado a partir do grupo que consiste em platina e paládio. 19. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 1 a 18, para desidrogenar um composto alquilaromático mediante o contato de um composto alquilaromático com vapor em uma razão de H2O/composto alquilaromático (razão em peso) de 0,5 a 1,5 em uma temperatura de entrada de 600 °C a 650 °C e uma temperatura de saída abaixo de 600 °C. 20. Um processo para produzir um composto alquenilaro- mático, que compreende uma etapa de contatar um composto alquila- romático com vapor na presença do catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 1 a 18. 21. O processo, de acordo com o supracitado 20, em que o composto alquilaromático é contatado com vapor em uma razão de H2O/composto alquilaromático (razão em peso) de 0,5 a 1,5. 22. O processo, de acordo com o supracitado 20 ou 21, em que o composto alquilaromático é contatado com vapor em uma temperatura de entrada de 600 °C a 650 °C e uma temperatura de saída abaixo de 600 °C. 23. O processo, de acordo com qualquer um dos supracitados 20 a 22, em que o composto alquilaromático é etilbenzeno e o composto alquenilaromático é estireno. 24. Um processo para produzir um catalisador de desidrogenação de composto alquilaromático, que compreende as etapas de: (i) misturar uma matéria-prima para o catalisador com água em uma quantidade suficiente para produzir uma mistura extrudável, para preparar uma mistura extrudável; (ii) formar a mistura extrudável obtida na etapa (i) em um pélete; e (iii) secar e, então, calcinar o pélete obtido na etapa (ii) para obter um catalisador finalizado,

[0029] em que a matéria-prima para o catalisador compreende um composto de ferro, um composto de potássio, um composto de cério e um composto de uma terra rara diferente de cério. 25. O processo, de acordo com o supracitado 24, em que as terras raras diferentes de cério compreendem um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em ítrio (Y), lantânio (La), escân- dio (Sc), samário (Sm), disprósio (Dy), térbio (Tb) e neodímio (Nd). 26. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 3 a 5, que compreende adicionalmente um metal alcalino diferente de potássio, em que o metal alcalino é sódio (Na). 27. O catalisador, de acordo com o supracitado 26, que compreende sódio em uma quantidade de 0,001 a 15% em peso calculada como Na2O em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador. 28. O catalisador, de acordo com qualquer um dos supracitados 6 a 11, que compreende adicionalmente um metal alcalino diferente de potássio, em que o metal alcalino é sódio (Na). 29. O catalisador, de acordo com o supracitado 28, que compreende sódio em uma quantidade de 0,001 a 15% em peso calculada como Na2O em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador.

BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO

[0030] [Figura 1] A Figura 1 mostra as mudanças na conversão de EB ao longo do tempo de reação para os catalisadores nos Exemplos Comparativos 3 a 6 e os catalisadores no Exemplo 2 e no Exemplo Comparativo 2.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0031] A seguir se encontra uma descrição detalhada da presente invenção.

[0032] O catalisador de desidrogenação de composto alquilaromá-tico (um catalisador para a desidrogenação de um grupo alquila em um composto alquilaromático) de acordo com a presente invenção contém ferro. Em uma modalidade da presente invenção, o catalisador pode conter ferro na forma de um composto de ferro, por exemplo, um óxido ou compósito de óxido de ferro. No presente documento, "compósito de óxido" se refere a um óxido contendo dois ou mais átomos diferentes de oxigênio na estrutura do óxido correspondente.

[0033] O catalisador pode conter ferro em uma quantidade de 30 a 90% em peso, preferencialmente em uma quantidade de 40 a 85% em peso, mais preferencialmente em uma quantidade de 50 a 80% em peso, por exemplo, em uma quantidade de 60 a 80% em peso ou 70 a 80% em peso, calculada como Fe2O3, com base no peso total do catalisador.

[0034] Para um ferro de material bruto (isto é, uma fonte de ferro), um composto de ferro, tal como óxido de ferro pode ser usado, e ferrita de potássio (um compósito de óxido de ferro e potássio) e ferrita de sódio (um compósito de óxido de ferro e sódio) e também podem ser usados, mas óxido de ferro é preferencial.

[0035] Para o óxido de ferro usado na presente invenção, diferen tes formas de óxido de ferro tais como óxidos de ferro vermelho, amarelo, marrom e preto podem ser usadas. No entanto, óxidos de ferro vermelho (hematita, Fe2O3) é preferencial, e diversos tipos de óxido de ferro podem ser usados na mistura por adição entre si, tais como óxido de ferro amarelo (goetita, Fe2O3-H2O) e óxidos de ferro vermelho usados na mistura por adição entre si.

[0036] O ferro de material bruto pode ser, por exemplo, óxidos de ferro vermelho, ou óxido de ferro amarelo como um composto de precursor de óxidos de ferro vermelho.

[0037] O catalisador contém potássio. Em uma modalidade da pre sente invenção, o catalisador pode conter potássio na forma de um composto de potássio, por exemplo, um óxido ou compósito de óxido de potássio.

[0038] O catalisador pode conter potássio em uma quantidade de 1 a 50% em peso, preferencialmente em uma quantidade de 5 a 30% em peso, mais preferencialmente em uma quantidade de 10 a 20% em peso, por exemplo, em uma quantidade de 10 a 15% em peso, calculada como K2O, com base no peso total do catalisador.

[0039] Para um potássio de material bruto (isto é, a fonte de potás sio), qualquer composto que fornece um composto de potássio (por exemplo, um óxido ou compósito de óxido de potássio) após a calcinação pode ser usado. No entanto, compostos que não deixam um componente com um efeito de envenenamento no catalisador são preferenciais. Tipicamente, hidróxido de potássio, carbonato de potássio ou similares são usados.

[0040] Para a matéria-prima a ser usada, compostos de potássio incluindo óxidos, hidróxidos, carbonatos e bicarbonatos, e misturas de dois ou mais dos mesmos são preferenciais, e carbonato de potássio ou uma mistura de carbonato de potássio e hidróxido de potássio é particularmente preferencial. Em uma modalidade preferencial da presente invenção, carbonato de potássio é usado como uma matéria- prima para potássio.

[0041] O catalisador contém adicionalmente cério. Em uma moda lidade da presente invenção, o catalisador pode conter cério na forma de um composto de cério, por exemplo, um óxido ou compósito de óxido de cério.

[0042] O catalisador pode conter cério em uma quantidade de 1 a 50% em peso, preferencialmente em uma quantidade de 3 a 40% em peso, mais preferencialmente em uma quantidade de 5 a 20% em pe so, por exemplo, em uma quantidade de 5 a 15% em peso ou 5 a 10% em peso, calculada como CeO2, com base no peso total do catalisador.

[0043] Para um cério de material bruto (isto é, uma fonte de cério), qualquer composto que fornece um composto de cério (por exemplo, um óxido ou compósito de óxido de cério) após a calcinação pode ser usado. No entanto, compostos que não deixam um componente com um efeito de envenenamento no catalisador são prefere-nciais.

[0044] Para uma matéria-prima para cério, por exemplo, hidróxido de carbonato de cério ou uma mistura de hidróxido de carbonato de cério e outro composto de cério é preferencial. Exemplos de outras matérias-primas de cério preferenciais incluem composto de cérios tais como óxido de cério, hidróxido de cério, carbonato de cério e nitrato de cério, e misturas de dois ou mais dos mesmos. Em uma modalidade preferencial da presente invenção, carbonato de cério é usado como uma matéria-prima para cério. Carbonato de cério pode ser um hidrato do mesmo e, nesse caso, o teor de cério no hidrato de carbonato de cério é preferencialmente 40% ou mais, e mais preferencialmente 50% ou mais, calculado como o peso de CeO2.

[0045] No caso em que hidróxido de carbonato de cério é usado na presente invenção, o hidróxido de carbonato de cério é distinguido pelo fato de que seu teor de cério com base no óxido é de 50% ou mais, preferencialmente 60% ou mais, e mais preferencialmente 65% ou mais, e seu tamanho de partícula é de 0,1 a 30 μm, e preferencialmente 0,5 a 5 μm.

[0046] O hidróxido de carbonato de cério (hidróxido de carbonato de cério, CeCO3OH ou hidróxido de hidrato de carbonato de cério, Ce2(COβ)2(OH)2-H2O) é também chamado de carbonato de cério básico, hidroxicarbonato de cério, etc. Adicionalmente, o hidróxido de carbonato de cério é ocasionalmente representado pelo nome e fórmula química de óxido de hidrato de carbonato de cério (Ce(CO3)2O-H2O ou Ce2O(CO3)2-H2O ou CeO(CO3)2-xH2O). Desse modo, o nome e a fórmula química não importam enquanto o composto tiver um recurso similar ao recurso mencionado acima.

[0047] Em adição ao ferro, potássio e cério, o catalisador de acor do com a presente invenção contém pelo menos um elemento de terras raras diferente de cério.

[0048] O dito pelo menos um elemento de terras raras é, por exemplo, selecionado a partir do grupo que consiste em ítrio (Y), lan- tânio (La), escândio (Sc), samário (Sm), disprósio (Dy), térbio (Tb), ne- odímio (Nd), e uma combinação de dois ou mais dos mesmos. O pelo menos um elemento de terras raras é preferencialmente ítrio, lantânio ou disprósio, e particular e preferencialmente ítrio ou disprósio.

[0049] Em uma modalidade da presente invenção, o catalisador de acordo com a presente invenção pode conter um elemento de terras raras diferente de cério (doravante no presente documento, também denominado como "elemento de terras raras" ou "terras raras", simplesmente) na forma de um composto de uma terra rara, por exemplo, um óxido ou compósito de óxido de um elemento de terras raras.

[0050] O catalisador pode conter o dito elemento de terras raras em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso, por exemplo, em uma quantidade de 0,01% em peso ou mais e menos do que 10% em peso, calculada como o óxido do mesmo, com base no peso total do catalisador. O catalisador pode conter o elemento de terras raras preferencialmente em uma quantidade de 0,03 a 5% em peso, mais preferencialmente em uma quantidade de 0,05 a 3% em peso, até mais preferencialmente em uma quantidade de 0,1 a 2% em peso, por exemplo, em uma quantidade de 0,3 a 1% em peso ou 0,3 a 0,8% em peso, calculada como o óxido do mesmo, com base no peso total do catalisador.

[0051] Para uma matéria-prima para o elemento de terras raras (isto é, uma fonte do dito elemento de terras raras), qualquer composto que fornece um composto de terras raras (por exemplo, um óxido ou compósito de óxido de elemento de terras raras) após a calcinação pode ser usado. Um composto, por exemplo, um óxido, hidróxido, carbonato, nitrato, fosfato, sulfato, acetato, cloreto ou sulfeto de elemento de terras raras, ou uma mistura de dois ou mais dos mesmos pode ser usado, por exemplo.

[0052] Em uma modalidade da presente invenção, o catalisador contém ítrio, em adição a ferro, potássio e cério. O ítrio pode estar presente em uma forma de um composto, por exemplo, um óxido ou compósito de óxido do mesmo.

[0053] O catalisador pode conter ítrio em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso, por exemplo, em uma quantidade de 0,01% em peso ou mais e menos do que 10% em peso, calculada como Y2O3, com base no peso total do catalisador. O catalisador pode conter ítrio preferencialmente em uma quantidade de 0,03 a 5% em peso, mais preferencialmente em uma quantidade de 0,05 a 3% em peso, até mais preferencialmente em uma quantidade de 0,1 a 2% em peso, por exemplo, em uma quantidade de 0,3 a 1% em peso ou 0,3 a 0,8% em peso, calculada como Y2O3, com base no peso total do catalisador.

[0054] Na presente invenção, foi adicionalmente constatado que o efeito descrito acima (emprego de alto desempenho catalítico até nas regiões com baixa temperatura) pode ser alcançado até com tal teor baixo de ítrio.

[0055] Para um ítrio de material bruto (isto é, uma fonte de ítrio), qualquer composto que fornece um composto de ítrio (por exemplo, um óxido ou compósito de óxido de ítrio) após a calcinação pode ser usado. Um composto, por exemplo, um óxido, hidróxido, carbonato, nitrato, fosfato, sulfato, acetato, cloreto ou sulfeto de ítrio, ou uma mis- tura de dois ou mais dos mesmos pode ser usado. No caso em que um nitrato é usado, o nitrato pode ser um hidrato, por exemplo, um he- xaidrato do mesmo. Preferencialmente, óxido de ítrio ou nitrato de ítrio (por exemplo, hexaidrato de nitrato de ítrio) é usado como uma matéria-prima.

[0056] Em uma modalidade adicional da presente invenção, o ca talisador contém lantânio, em adição a ferro, potássio e cério. O lantâ- nio pode estar presente em uma forma de um composto, por exemplo, um óxido ou compósito de óxido do mesmo.

[0057] O catalisador pode conter lantânio em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso, por exemplo, 0,01% em peso ou mais e menos do que 10% em peso, calculada como La2O3, com base no peso total do catalisador. O catalisador pode conter lantânio preferencialmente em uma quantidade de 0,03 a 5% em peso, mais preferencialmente em uma quantidade de 0,05 a 3% em peso, até mais preferencialmente em uma quantidade de 0,1 a 2% em peso, por exemplo, em uma quantidade de 0,3 a 1% em peso ou 0,3 a 0,8% em peso, calculada como La2O3, com base no peso total do catalisador.

[0058] Na presente invenção, o efeito descrito acima (emprego de alto desempenho catalítico até nas regiões com baixa temperatura) pode ser alcançado até em tal teor baixo de lantânio.

[0059] Para um lantânio de material bruto (isto é, uma fonte de lan- tânio), qualquer composto que fornece um composto de lantânio (por exemplo, um óxido ou compósito de óxido de lantânio) após a calcinação pode ser usado. Um composto, por exemplo, um óxido, hidróxido, carbonato, nitrato, fosfato, sulfato, acetato, cloreto ou sulfeto de lantâ- nio, ou uma mistura de dois ou mais dos mesmos pode ser usado. Preferencialmente, óxido de lantânio é usado como uma matéria- prima.

[0060] Em ainda outra modalidade da presente invenção, o catali- sador contém disprósio, em adição a ferro, potássio e cério. O dispró- sio pode estar presente em uma forma de um composto, por exemplo, um óxido ou compósito de óxido do mesmo.

[0061] O catalisador pode conter disprósio em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso, por exemplo, em uma quantidade de 0,01% em peso ou mais e menos do que 10% em peso, calculada como Dy2O3, com base no peso total do catalisador. O catalisador pode conter dis- prósio preferencialmente em uma quantidade de 0,03 a 5% em peso, mais preferencialmente em uma quantidade de 0,05 a 3% em peso, até mais preferencialmente em uma quantidade de 0,1 a 2% em peso, por exemplo, em uma quantidade de 0,3 a 1% em peso ou 0,3 a 0,8% em peso, calculada como Dy2O3, com base no peso total do catalisador.

[0062] Na presente invenção, foi adicionalmente constatado que o efeito descrito acima (emprego de alto desempenho catalítico até nas regiões com baixa temperatura) pode ser alcançado até em tal teor baixo de diprósio.

[0063] Para uma matéria-prima disprósio (isto é, uma fonte de dis- prósio), qualquer composto que fornece um composto de disprósio (por exemplo, um óxido ou compósito de óxido de disprósio) após a calcinação pode ser usado. Um composto, por exemplo, um óxido, hidróxido, carbonato, nitrato, fosfato, sulfato, acetato, cloreto ou sulfeto de disprósio, ou uma mistura de dois ou mais dos mesmos pode ser usado. No caso em que a nitrato é usado, o nitrato pode ser um hidrato, por exemplo, um pentaidrato ou hexaidrato do mesmo. Preferencialmente, óxido de disprósio ou nitrato de disprósio (por exemplo, pentaidrato de nitrato de disprósio) é usado como uma matéria-prima.

[0064] Em uma modalidade da presente invenção, o teor de cada componente de catalisador na presente invenção é na seguinte faixa representada e calculada como o óxido, com base no peso total do catalisador.

[0065] Fe2O3 30,0 a 90,0% em peso

[0066] K2O 1,0 a 50,0% em peso

[0067] CeO2 1,0 a 50,0% em peso

[0068] Óxido de terras raras diferente de Ce de 0,01 a 10% em peso.

[0069] Em uma modalidade da presente invenção, a razão molar, ferro: potássio:cério:pelo menos um elemento de terras raras diferente de cério, pode ser, por exemplo, na faixa de 1 a 1.000:1 a 500:1 a 200:1, e preferencialmente na faixa de 1 a 300:1 a 100:1 a 50:1,

[0070] Em uma modalidade da presente invenção, o catalisador consiste substancialmente em apenas um dentre composto de ferro, um composto de potássio, um composto de cério e um composto de uma terra rara diferente de cério. Em uma modalidade da presente invenção, o catalisador consiste substancialmente em apenas um dentre composto de ferro, um composto de potássio, um composto de cério, e um composto de ítrio e/ou um composto de lantânio e/ou um composto de disprósio.

[0071] Em uma modalidade da presente invenção, o catalisador pode conter adicionalmente um cocatalisador adicional. No presente documento, o cocatalisador é definido como um componente diferente da base do catalisador e que não é ferro, potássio ou cério, e auxilia ou reforça a atividade catalítica da base do catalisador.

[0072] Exemplos de tal componente de cocatalisador incluem ele mentos do Grupo 2 (por exemplo, magnésio, cálcio) e elementos do Grupo 6 (por exemplo, molibdênio, tungstênio).

[0073] Exemplos adicionais de tal cocatalisador incluem titânio, zircônio, nióbio, manganês, rênio, cobalto, níquel, cobre, zinco, boro, alumínio, gálio, índio, silício, germânio, estanho, fósforo, antimônio e bismuto. Os mesmos estão preferencialmente contidos no catalisador na forma de um composto do mesmo (por exemplo, um óxido ou com- pósito de óxido do mesmo).

[0074] Em uma modalidade da presente invenção, o catalisador de acordo com a presente invenção contém um dentre os componentes de cocatalisador acima, ou uma combinação de dois ou mais dos mesmos. O componente de cocatalisador é preferencialmente um ou mais elementos selecionados a partir do grupo que consiste em molib- dênio, cálcio e magnésio e, por exemplo, o componente de cocatalisa- dor é molibdênio e/ou cálcio. Em uma modalidade da presente invenção, cada um dos cocatalisadores está contido em uma quantidade de 0,0001 a 6,0% em peso, preferencialmente em uma quantidade de 0,001 a 5,0% em peso, por exemplo, em uma quantidade de 0,01 a 3,0% em peso, calculada como o óxido do mesmo, com base no peso total do catalisador.

[0075] Em uma modalidade da presente invenção, o catalisador de acordo com a presente invenção contém molibdênio como o componente de cocatalisador em uma quantidade de 0,001 a 15% em peso, preferencialmente em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso, por exemplo, em uma quantidade de 0,05 a 1% em peso, mais preferencialmente em uma quantidade de 0,1 a 0,5% em peso, calculada como MoO3, com base no peso total do catalisador.

[0076] Em uma modalidade da presente invenção, o catalisador de acordo com a presente invenção contém cálcio como o componente de cocatalisador em uma quantidade de 0,001 a 15% em peso, preferencialmente em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso, por exemplo, em uma quantidade de 0,05 a 5% em peso, mais preferencialmente em uma quantidade de 0,3 a 3% em peso, até mais preferencialmente em uma quantidade de 0,5 a 2% em peso, calculada como CaO, com base no peso total do catalisador.

[0077] Em uma modalidade da presente invenção, o catalisador de acordo com a presente invenção contém molibdênio e cálcio, como o componente de cocatalisador, em uma forma de compostos do mesmo, por exemplo, óxido de molibdênio e cálcio óxido. Nessa modalidade, o catalisador contém molibdênio em uma quantidade de 0,001 a 15% em peso, preferencialmente em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso, por exemplo, em uma quantidade de 0,05 a 1% em peso, mais preferencialmente em uma quantidade de 0,1 a 0,5% em peso, calculada como MoO3, com base no peso total do catalisador, e contém cálcio em uma quantidade de 0,001 a 15% em peso, preferencialmente em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso, por exemplo, em uma quantidade de 0,05 a 5% em peso, mais preferencialmente em uma quantidade de 0,3 a 3% em peso, até mais preferencialmente em uma quantidade de 0,5 a 2% em peso, calculada como CaO, com base no peso total do catalisador.

[0078] O componente adicionado como o componente de cocatali- sador não é necessariamente um óxido, e qualquer componente que fornece um composto (por exemplo, um óxido ou compósito de óxido) do componente através de tratamento por calor (por exemplo, calcinação) pode ser usado. No entanto, àqueles que não contém qualquer componente que funciona como um veneno de catalisador são preferenciais. No caso em que o catalisador contém molibdênio e/ou cálcio como o componente de cocatalisador, por exemplo, óxido de molibdê- nio e hidróxido de cálcio podem ser usados como matérias-primas para os componentes.

[0079] O catalisador de acordo com a presente invenção pode con ter um metal nobre. Exemplos do metal nobre incluem ouro, prata, platina, paládio, ródio, irídio, rutênio e ósmio e, preferencialmente, são platina e paládio.

[0080] A fonte de metal nobre não é limitada. No caso em que o metal nobre é paládio, por exemplo, nitrato de paládio pode ser usado.

[0081] O catalisador pode conter o metal nobre, por exemplo, em uma quantidade de 0,1 a 200 ppm em peso, preferencialmente em uma quantidade de 1 a 100 ppm em peso, mais preferencialmente em uma quantidade de 10 a 50 ppm em peso, por exemplo, em uma quantidade de 10 a 30 ppm em peso, com base no peso total do catalisador.

[0082] O catalisador de acordo com a presente invenção pode con ter adicionalmente um metal alcalino adicional em adição a potássio. Em uma modalidade da presente invenção, o catalisador pode conter um ou mais elementos selecionados a partir do grupo que consiste em um elemento do Grupo 2, um elemento do Grupo 6 e um metal alcalino diferente de potássio. Por exemplo, o catalisador pode conter um elemento do Grupo 2, um elemento do Grupo 6 e um metal alcalino diferente de potássio.

[0083] Para o metal alcalino adicional, por exemplo, sódio é prefe rencial. O catalisador, de acordo com a presente invenção pode conter o metal alcalino adicional (preferencialmente, sódio) na forma de um metal alcalino composto (preferencialmente, a composto de sódio), por exemplo, um óxido ou compósito de óxido de um metal alcalino (preferencialmente, um óxido ou compósito de óxido de sódio).

[0084] Em uma modalidade da presente invenção, o catalisador de acordo com a presente invenção pode conter um ou mais elementos selecionados a partir do grupo que consiste em cálcio, molibdênio e sódio. Por exemplo, o catalisador pode conter cálcio, molibdênio e sódio.

[0085] Em uma modalidade da presente invenção, o catalisador de acordo com a presente invenção contém sódio em uma quantidade de 0,001 a 15% em peso, preferencialmente em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso, por exemplo, em uma quantidade de 0,05 a 5% em peso, mais preferencialmente em uma quantidade de 0,5 a 5% em peso, por exemplo, em uma quantidade de 1 a 3% em peso, calculada como Na2O, com base no peso total do catalisador.

[0086] Para um sódio de material bruto (isto é, uma fonte de só dio), qualquer composto que fornece um composto de sódio (por exemplo, um óxido ou compósito de óxido de sódio) após a calcinação pode ser usado. Preferencialmente, carbonato de sódio é usado.

[0087] Os teores de ferro, potássio, cério, um elemento de terras raras diferente de cério e outros elementos, e a razão molar dentre os elementos no catalisador pode ser determinada mediante o uso de um método conhecido pelas pessoas versadas na técnica, tal como análise elementar com análise por raio-X fluorescente (análise por XRF). Por exemplo, o modelo ZSX Primus II fabricado por Rigaku Corporation pode ser usado para a medição. Primeiro, uma amostra de medição é moída e, então, prensada a 20 MPa para preparar uma folha de teste com aproximadamente 3 mm de espessura. Subsequentemente, a folha de teste resultante é submetida à análise por XRF. Uma curva de calibragem é separadamente preparada a partir do resultado da análise por XRF para uma substância padrão contendo um elemento para ser medido, e o cálculo quantitativo é executado com referência à curva de calibragem. A quantidade de cada elemento assim medida pode ser apropriadamente convertida na quantidade calculada como o óxido correspondente (por exemplo, Fe2O3, K2O), ou convertida em moles, para determinar os teores e razão molar supramencionados.

[0088] Como é claro a partir da descrição acima, o catalisador de acordo com a presente invenção, em uma modalidade da presente invenção, pode ser um catalisador na forma de um metal óxido.

[0089] No catalisador de acordo com a presente invenção, a com posição para componentes diferentes dos componentes descritos acima pode ser qualquer composição, contanto que a mesma não deteriore os efeitos vantajosos da presente invenção. O catalisador, de acordo com a presente invenção pode conter qualquer substância dife- rente dos componentes descritos acima, contanto que a substância não deteriore os efeitos vantajosos da presente invenção; e, por exemplo, o catalisador pode conter um ligante, sílica, etc.

[0090] Em uma modalidade da presente invenção, o catalisador pode consistir substancialmente apenas em um composto de ferro, um composto de potássio, um composto de cério e um composto de uma terra rara diferente de cério, e um ou mais compostos selecionados a partir do grupo que consiste em um composto do elemento do Grupo 2, um composto do elemento do Grupo 6, um composto de um metal alcalino diferente de potássio e um composto de metal nobre.

[0091] Isto é, em uma modalidade da presente invenção, o catali sador pode conter apenas um composto de ferro, um composto de potássio, um composto de cério e um composto de uma terra rara diferente de cério, e um ou mais compostos selecionados a partir do grupo que consiste em um composto do elemento do Grupo 2, um composto do elemento do Grupo 6, um composto de um metal alcalino diferente de potássio e um composto de metal nobre, como componentes de catalisador ou componentes de cocatalisador.

[0092] Em outra modalidade da presente invenção, o catalisador não contém crômio (Cr).

[0093] O catalisador de acordo com a presente invenção pode ser produzido de acordo com um método conhecido na técnica para produção de catalisador. Para produzir o catalisador de acordo com a presente invenção, por exemplo, matérias-primas para o catalisador são misturados entre si e submetidos a formação de formato para fornecer um artigo conformado, e o artigo conformado é secado e calcinado.

[0094] O formato do artigo conformado não é limitado, e o artigo conformado pode ser, por exemplo, um grânulo, pélete, ou artigo conformado de modo cilíndrico, por exemplo, com um tamanho de partícu- la de 0,1 mm a 10 mm, mais preferencialmente, com um tamanho de partícula de aproximadamente 0,2 a 7 mm.

[0095] Em uma modalidade da presente invenção, o artigo confor mado é um pélete. Para o método de formação de formato, um método de formação de formato conhecido pode ser usado. Quando um pélete é produzido, matérias-primas para o catalisador podem ser misturados entre si através de amassamento a úmido, e, então, submetidos à ex- trusão.

[0096] A quantidade de água a ser adicionada no amassamento é exigida para que seja adequada para extrusão subsequente, e a quantidade depende do tipo de matérias-primas usadas. Tipicamente, água em uma quantidade na faixa de 2 a 50% em peso é adicionada, e o resultante é suficientemente amassado, e, então, submetido à extru- são seguida por secagem e calcinação e, assim, um pélete do catalisador de desidrogenação desejado pode ser obtido. Na secagem, é apenas exigido que se remova a água contida no extrudado, e a secagem é executada frequentemente em uma temperatura de 60 a 200°C, preferencialmente em uma temperatura de 70 a 150 °C, por exemplo, por 5 minutos a 5 horas, preferencialmente de 15 minutos a 2 horas. A calcinação é executada para aprimorar a estabilidade física do pélete do catalisador e aprimora seu desempenho através de decomposição térmica dos precursores de catalisador contidos no produto seco, e executada frequentemente em uma faixa de temperatura de 400 a 1.000 °C, preferencialmente em uma faixa de temperatura de 500 a 950 °C. Por exemplo, a calcinação pode ser executada abaixo da reação normal, por exemplo, de 30 minutos a 10 horas, preferencialmente de 1 a 5 horas.

[0097] Consequentemente, em um aspecto da presente invenção, a presente invenção se refere a um processo para produzir o catalisador acima, que compreende as etapas de: (i) misturar uma matéria-prima para o catalisador com água em uma quantidade suficiente para produzir uma mistura extrudável, para preparar uma mistura extrudável; (ii) formar a mistura extrudável obtida na etapa (i) em um pélete; e (iii) secar e, então, calcinar o pélete obtido na etapa (ii) para obter um catalisador finalizado.

[0098] Em outro aspecto da presente invenção, a presente inven ção se refere a um catalisador de desidrogenação de composto alqui- laromático produzido por um processo compreende as etapas de: (i) misturar uma matéria-prima para o catalisador com água em uma quantidade suficiente para produzir uma mistura extrudável, para preparar uma mistura extrudável; (ii) formar a mistura extrudável obtida na etapa (i) em um pélete; e (iii) secar e, então, calcinar o pélete obtido na etapa (ii) para obter um catalisador finalizado.

[0099] A matéria-prima para o catalisador compreende ferro, potássio, cério e pelo menos um elemento de terras raras diferente de cério, e preferencialmente contém um composto de ferro, um composto de potássio, um composto de cério e um composto de uma terra rara diferente de cério. Por exemplo, a matéria-prima para o catalisador pode conter ferro na forma de seu óxido; potássio na forma de seu óxido, hidróxido, carbonato ou bicarbonato, ou uma mistura de dois ou mais dos mesmos; cério na forma de seu óxido, hidróxido, carbonato, nitrato, carbonato hidróxido, ou uma mistura de dois ou mais dos mesmos; e uma terra rara diferente de cério em uma forma de seu óxido, hidróxido, carbonato, nitrato, fosfato, sulfato, acetato, cloreto, sulfeto, ou uma mistura de dois ou mais dos mesmos.

[00100] Em uma modalidade da presente invenção, a matéria-prima para o catalisador pode conter óxido de ferro, carbonato de potássio e carbonato de cério, e um composto selecionado a partir do grupo que consiste em óxido de ítrio, hexaidrato de nitrato de ítrio, óxido de lan- tânio, óxido de disprósio e pentaidrato de nitrato de disprósio.

[00101] Em uma modalidade da presente invenção, a matéria-prima para o catalisador consiste substancialmente em apenas um dentre composto de ferro, um composto de potássio, um composto de cério e um composto de uma terra rara diferente de cério.

[00102] Em outra modalidade da presente invenção, a matéria- prima para o catalisador pode conter adicionalmente um cocatalisador adicional componente preferencialmente em uma forma de seu composto. Por exemplo, a matéria-prima para o catalisador pode conter óxido de molibdênio e/ou hidróxido de cálcio.

[00103] Opcionalmente, a matéria-prima para o catalisador pode conter adicionalmente um metal alcalino diferente de potássio e/ou um metal nobre, preferencialmente em uma forma de um composto do mesmo e, por exemplo, pode conter carbonato de sódio e/ou nitrato de paládio.

[00104] Em ainda outra modalidade da presente invenção, o material bruto para o catalisador consiste substancialmente em apenas um dentre composto de ferro, um composto de potássio, um composto de cério e um composto de uma terra rara diferente de cério, e um composto selecionado a partir do grupo que consiste em um composto do elemento do Grupo 2, um composto do elemento do Grupo 6, um composto de um metal alcalino diferente de potássio e um composto de metal nobre.

[00105] Isto é, em uma modalidade da presente invenção, a matéria-prima para o catalisador pode conter apenas um composto de ferro, um composto de potássio, um composto de cério e um composto de uma terra rara diferente de cério, e um ou mais compostos seleciona- dos a partir do grupo que consiste em um composto do elemento do Grupo 2, um composto do elemento do Grupo 6, um composto de um metal alcalino diferente de potássio e um composto de metal nobre, como matérias-primas para os componentes de catalisador ou componentes de cocatalisador.

[00106] O catalisador de desidrogenação de acordo com a presente invenção conforme descrito acima, é preferencialmente um pélete que consiste na composição de catalisador de desidrogenação conforme descrito acima, tem maior desempenho catalítico, sem redução da resistência mecânica, do que os péletes de catalisador de desidrogenação convencionais e é, portanto, adequado para o uso industrial.

[00107] O catalisador de desidrogenação de composto alquilaromá- tico de acordo com a presente invenção é eficaz como um catalisador de desidrogenação para gerar um composto alquenilaromático mediante o contato de um composto alquilaromático com vapor, e em particular eficaz para a promoção de desidrogenação de etilbenzeno na produção de estireno mediante o contato etilbenzeno com vapor.

[00108] No presente documento, as condições de reação para reação de desidrogenação podem ser quaisquer condições comumente usadas para a reação e particularmente não limitadas. A reação pode ser executada mediante a retenção do contato entre um composto al- quilaromático e vapor na presença do catalisador de acordo com a presente invenção em qualquer reação. A reação é preferencialmente executada em pressão ambiente ou reação reduzida, por exemplo, em uma pressão de 100 kPa ou menos ou 95 kPa ou menos. Por outro lado, o limite mais baixo de reação apenas depende de um aparelho de reação para ser usado, e não é limitado, e é geralmente adequado para executar a reação em uma pressão de 5 hPa para a pressão ambiente. Na reação, uma velocidade de espaço de líquido por hora ex-cessivamente alta (LHSV) rebaixa a conversão de um composto alqui- laromático e, assim, um rendimento suficiente de um composto alque- nilaromático não pode ser alcançado, e uma LHSV excessivamente baixa não fornece um rendimento suficiente. Desse modo, a LHSV é preferencialmente na faixa de 0,3 a 1,5, e mais preferencialmente na faixa de 0,4 a 1,1.

[00109] Na presente invenção, foi constatado que o uso do catalisador descrito acima aprimora muito a conversão de um composto alqui- laromático, preferencialmente etilbenzeno, enquanto a seletividade é mantida alta, não apenas em regiões de alta temperatura, mas também nas regiões com baixa temperatura. Adicionalmente, foi constatado que o catalisador aumenta a conversão em uma faixa de temperatura ampla e, em particular, o aumento na conversão nas regiões com baixas temperaturas pode ser até mais notável do que o aumento na conversão em regiões de alta temperatura.

[00110] O uso do catalisador de acordo com a presente invenção permite a realização de uma conversão alta enquanto mantém seletividade, até quando a reação é executada, por exemplo, na zona de reação de um aparelho de reação, tipicamente um leito de catalisador, com a temperatura de entrada em 600 a 660 °C, preferencialmente de 620 a 650 °C e a temperatura de saída abaixo de 600 °C, preferencialmente a 500 a 590 °C, por exemplo, a 520 a 580 °C.

[00111] Na reação de desidrogenação, uma razão em peso mais baixa (p/p) entre vapor e um composto alquilaromático (preferencialmente, etilbenzeno) (doravante no presente documento, também denominado como "razão de H2O/composto alquilaromático") geralmente leva a uma conversão mais baixa. No entanto, o uso do catalisador de acordo com a presente invenção permite a realização de uma conversão alta enquanto mantém seletividade elevada até quando a reação é executada em uma razão baixa de H2O/composto alquilaromático (por exemplo, em uma razão de H2O/etilbenzeno baixa). Uma razão para isso é possivelmente que o elemento de terras raras diferente de cério adicionalmente inibe o depósito de carbono em maior medida. Até em tal razão baixa de H2O/composto alquilaromático (por exemplo, em uma razão baixa de H2O/etilbenzeno), a presente invenção permite a realização de uma conversão alta não apenas em regiões de alta temperatura, mas também nas regiões com baixa temperatura. Consequentemente, o uso do catalisador de acordo com a presente invenção permite a definição de um ajuste de razão baixa de H2O/composto al- quilaromático e, assim, exige uma menor quantidade de calor.

[00112] Uso do catalisador de acordo com a presente invenção permite alcançar uma conversão alta enquanto mantém seletividade até quando a reação é executada, por exemplo, em uma razão de H2O/composto alquilaromático (por exemplo, uma razão de H2O/etilbenzeno) de 0,2 a 1,8, preferencialmente em uma razão de H2O/composto alquilaromático de 0,5 a 1,5, por exemplo, em uma razão de H2O/composto alquilaromático de 0,8 a 1,2.

[00113] O aprimoramento da conversão e redução de energia necessária conforme descrito acima são particularmente importantes e úteis para reação em uma escala industrial.

[00114] Consequentemente, em um aspecto da presente invenção, a presente invenção se refere a um processo para produzir um composto alquenilaromático, sendo que o processo compreende uma etapa de contatar um composto alquilaromático com vapor na presença do catalisador descrito acima, em que, preferencialmente, o composto alquilaromático é etilbenzeno e o composto alquenilaromático é estire- no.

[00115] Em um aspecto adicional da presente invenção, a presente invenção se refere a um processo para produzir um composto alqueni- laromático, sendo que o processo compreende uma etapa de contatar um composto alquilaromático com vapor na presença do catalisador descrito acima em uma razão de H2O/composto alquilaromático (razão em peso) de 0,2 a 1,8, preferencialmente em uma razão de H2O/composto alquilaromático de 0,5 a 1,5, por exemplo, em uma razão de H2O/composto alquilaromático de 0,8 a 1,2. O composto alqui- laromático é preferencialmente etilbenzeno e o composto alquenilaro- mático é preferencialmente estireno.

[00116] Em um aspecto adicional da presente invenção, a presente invenção se refere a um processo para produzir um composto alqueni- laromático, sendo que o processo compreende uma etapa de contatar um composto alquilaromático com vapor na presença do catalisador descrito acima, por exemplo, na zona de reação de um aparelho de produção de composto alquenilaromático, tipicamente em um leito de catalisador, com a temperatura de entrada (a temperatura de entrada de uma zona de reação, tipicamente um leito de catalisador) a 600 a 660 °C, preferencialmente a 620 a 650 °C e a temperatura de saída (a temperatura de saída de uma zona de reação, tipicamente um leito de catalisador) abaixo de 600 °C, preferencialmente de 500 a 590 °C, por exemplo, de 520 a 580 °C. O composto alquilaromático é preferencialmente etilbenzeno e o composto alquenilaromático é preferencial-mente estireno.

[00117] Em outro aspecto da presente invenção, a presente invenção se refere ao catalisador descrito acima para desidrogenar um composto alquilaromático mediante o contato de um composto alquila- romático com vapor. Ademais, a presente invenção se refere ao catalisador descrito acima para desidrogenar um composto alquilaromático através do contato de um composto alquilaromático com vapor em uma razão de H2O/composto alquilaromático (razão em peso) de 0,5 a 1,5 e/ou em uma temperatura de entrada de 600 °C a 650 °C e uma temperatura de saída abaixo de 600 °C. O composto alquilaromático é preferencialmente etilbenzeno e o composto alquenilaromático é prefe- rencialmente estireno.

[00118] Em ainda outro aspecto da presente invenção, a presente invenção se refere a um uso do catalisador descrito acima para a produção de um composto alquenilaromático mediante o contato de um composto alquilaromático com vapor. O composto alquilaromático é preferencialmente etilbenzeno e o composto alquenilaromático é preferencialmente estireno.

EXEMPLOS

[00119] Doravante no presente documento, a presente invenção será especificamente descrita com referência aos Exemplos. No entanto, a presente invenção não é de nenhum modo limitada a esses Exemplos.

EXEMPLO COMPARATIVO 1

[00120] 800,0 g de óxidos de ferro vermelho (estrutura de cristal de hematita), 221,7 g de carbonato de potássio e 211,4 g de hidrato de carbonato de cério (contendo 50% de cério calculado como o peso de CeO2) foram pesados, e misturados entre si em um amassador enquanto água pura foi gradualmente adicionada aos mesmos para formar uma pasta. A mistura de pasta resultante foi conformada em péle- tes cilíndricos com 3 mm de diâmetro. Os péletes foram secados a 75°C durante 30 minutos, e, então, calcinados a 900 °C durante 2 horas.

EXEMPLO 1

[00121] A preparação foi executada de acordo com o método no Exemplo Comparativo 1 com a exceção de que 5,3 g de óxido de ítrio foram adicionadas à matéria-prima.

[00122] Os catalisadores resultantes foram cortados em um comprimento uniforme de 4 mm a 6 mm. Os ditos catalisadores foram usados para iniciar um teste de reação abaixo das seguintes condições de reação.

[00123] Quantidade de catalisador 100 cc

[00124] Velocidade de espaço de líquido por hora (LHSV) de etil- benzeno coma matéria-prima = 1,00 h-1

[00125] (Taxa de fluxo de H2O para diluição) / (Taxa de fluxo de etilbenzeno coma matéria-prima) = 1,00 em p/p (razão em peso)

[00126] Pressão de reação = 91 kPa (reação absoluta)

[00127] Temperatura de reação = 620 °C

[00128] Após 200 horas de operação abaixo das condições de rea ção acima, a temperatura de reação foi mudada de 620 °C a 600 °C, 570 °C ou 540 °C, e os produtos recuperados do reator nas respectivas temperaturas de reação foram analisados, e a conversão de etil- benzeno (conversão de EB) e a seletividade ao estireno (seletividade de SM) foram determinadas mediante o uso das seguintes equações.

[00129] Conversão de EB (% em peso) = (concentração de EB (% em peso) na solução de material bruto - concentração de EB (% em peso) na solução de produto) / concentração de EB (% em peso) de solução de material bruto x 100

[00130] seletividade de SM (% em peso) = (concentração de SM (% em peso) na solução de produto - concentração de SM (% em peso) na solução de material bruto) / (concentração de EB (% em peso) na solução de material bruto - concentração de EB (% em peso) na solução de produto) x 100

[00131] A conversão e seletividade no caso do uso os catalisadores calcinados obtidos no Exemplo Comparativo 1 e o Exemplo 1 são mostrados na Tabela 1. [TABELA 1]

EXEMPLO COMPARATIVO 2

[00132] 778,5 g de óxidos de ferro vermelho (estrutura de cristal de hematita), 225,3 g de carbonato de potássio, 214,8 g de hidrato de carbonato de cério (contendo 50% de cério calculado como o peso de CeO2), 36,7 g de carbonato de sódio, 14,6 g de hidróxido de cálcio e 2,12 g de óxido de molibdênio foram pesados, e misturados entre si em um amassador enquanto 15 cc de uma solução aquosa de nitrato de paládio contendo 0,017 g de paládio foi adicionada a isso. Ademais, água pura foi gradualmente adicionada a isso para formar uma pasta, e a pasta de mistura resultante foi conformada em péletes cilíndricos com 3 mm de diâmetro. Os péletes foram secados a 75 °C durante 30 minutos, e, então, calcinados a 900 °C durante 2 horas.

EXEMPLO 2

[00133] A preparação foi executada de acordo com o método no Exemplo Comparativo 2 com a exceção de que a misturação foi executada em um amassador enquanto a solução contendo 18,21 g de hexaidrato de nitrato de ítrio dissolvido em 15 cc de água pura foi adicionada a isso.

EXEMPLO 3

[00134] A preparação foi executada de acordo com o método no Exemplo Comparativo 2 com a exceção de que 5,4 g de óxido de ítrio foram adicionadas à matéria-prima.

EXEMPLO 4

[00135] A preparação foi executada de acordo com o método no Exemplo Comparativo 2 com a exceção de que a misturação foi executada em um amassador enquanto uma solução contendo 12,73 g de pentaidrato de nitrato de disprósio dissolvido em 15 cc de água pura foi adicionada a isso.

[00136] O desempenho catalítico para cada um dos catalisadores calcinados obtidos no Exemplo Comparativo 2 e Exemplos 2 a 4 é mostrado na Tabela 2. [TABELA 2]

[00137] A partir dos Exemplos e Exemplos Comparativos acima, foi provado que os catalisadores contendo um composto de ítrio exibem uma conversão maior do que catalisadores convencionais não contendo composto de ítrio. A adição de um composto de ítrio a um catalisador na presente invenção não afeta a seletividade de estireno. Adicionalmente, foi provado que os catalisadores contendo um composto de disprósio que exibem uma conversão maior do que catalisadores convencionais não contendo composto de disprósio. A adição de um composto de disprósio a um catalisador na presente invenção não afeta a seletividade de estireno.

EXEMPLO COMPARATIVO 3

[00138] A preparação foi executada de acordo com o método no Exemplo Comparativo 2 com a exceção de que 3,00 g de metavanada- to de potássio foram adicionadas à matéria-prima.

EXEMPLO COMPARATIVO 4

[00139] A preparação foi executada de acordo com o método no Exemplo Comparativo 2 com a exceção de que 10,71 g de trióxido de tungstênio foram adicionadas à matéria-prima.

EXEMPLO COMPARATIVO 5

[00140] A preparação foi executada de acordo com o método no Exemplo Comparativo 2 com a exceção de que 21,51 g de óxido de crômio foram adicionadas à matéria-prima.

EXEMPLO COMPARATIVO 6

[00141] A preparação foi executada de acordo com o método no Exemplo Comparativo 2 com a exceção de que 31,18 g de carbonato de cobre básico foram adicionadas à matéria-prima.

[00142] Os catalisadores resultantes foram cortados em um comprimento uniforme de 4 mm a 6 mm. Os ditos catalisadores foram usados para iniciar um teste de reação abaixo das seguintes condições de reação.

[00143] Quantidade de catalisador 100 cc

[00144] Velocidade de espaço de líquido por hora (LHSV) de etil- benzeno coma matéria-prima = 1,00 h-1

[00145] (Taxa de fluxo de H2O para diluição) / (Taxa de fluxo de etilbenzeno coma matéria-prima) = 1,00 p/p (razão em peso)

[00146] Pressão de reação = 91 kPa (reação absoluta)

[00147] Temperatura de reação = 620 °C

[00148] A Figura 1 mostra a conversão de EB muda ao longo do tempo de reação para os catalisadores nos Exemplos Comparativos 3 a 6 e os catalisadores supramencionados no Exemplo 2 e no Exemplo Comparativo 2. Para os catalisadores diferentes do catalisador no Exemplo Comparativo 6, a temperatura de reação foi mudada de 620°C a 600 °C, 570 °C ou 540 °C após o teste de reação mostrado na Figura 1, e os produtos recuperados do reator nas respectivas temperaturas de reação serem analisados, e a conversão de etilbenzeno (conversão de EB) e a seletividade ao estireno (seletividade de SM) serem calculados. As conversões de EB em temperaturas e seletividade de SM diferentes a 50% de conversão de EB para cada catalisador são mostrados na Tabela 3. [TABELA 3]

[00149] Quando os catalisadores no Exemplo 1 e o Exemplo Comparativo 1 foram removidos após o teste de reação e visualmente observados, nenhum dano visível foi constatado para ambos os péletes. A partir desses resultados, a adição de ítrio foi considerada como causadora da redução da resistência mecânica pelo menos em comparação ao caso sem tal adição e, assim, determinada como sendo sufici- entemente preferencial para uso prático.

[00150] Os resultados acima são resumidos como se segue.

1) SISTEMA DE Fe-K-Ce-Y

[00151] Comparando o sistema com quatro componentes (Exemplo 1) ao Exemplo Comparativo 1 sem Y, a adição de Y aprimora a conversão de EB em qualquer uma das temperaturas. A partir do cálculo da diferença na conversão entre o Exemplo 1 e o Exemplo Comparativo 1 para cada uma das temperaturas 620 °C, 600 °C, 570 °C e 540 °C (Tabela 4), é claro que o catalisador contendo Y tem atividade elevada até nas regiões com baixa temperatura. [TABELA 4]

2) SISTEMA DE Fe-K-Ce-Na-Ca-Mo-Pd-Y

[00152] Para um sistema com Na, Ca, Mo e Pd como cocatalisado- res, elementos exemplificados na Literatura de Patente 2, por exemplo, foram adicionalmente adicionados, e os efeitos foram comparados.

[00153] Os resultados são como se segue.

[00154] (I) como pode ser visto a partir da comparação entre o Exemplo Comparativo 2 e o Exemplo 3, a adição de Y aprimora muito a conversão de EB não apenas em regiões de alta temperatura, mas também nas regiões com baixa temperatura, até em um sistema com cocatalisadores de Ca, Mo, etc. (Tabela 5).

[00155] (II) Dentre cocatalisadores exemplificados nas Literaturas de Patente 2 e 4, V, W e Cr rebaixados pela conversão de EB (Tabela 5).

[00156] (III) A comparação entre o Exemplo Comparativo 1 e o Exemplo Comparativo 2 demonstrou que Ca, Mo, etc. considerados como cocatalisadores na Literatura de Patente 1 também aprimoram a conversão de EB em regiões de alta temperatura (Tabela 6). No entanto, o efeito aprimorador de atividade não foi constatado nas regiões com baixa temperatura.

[00157] (IV) Conforme descrito acima, a característica de exibir atividade elevada não apenas em regiões de alta temperatura, mas também em temperaturas baixas foi observada apenas em casos com a adição de Y no experimento acima, e a dita característica não foi observada nos casos que usam um elemento diferente de terras raras.

[00158] (V) A partir desses resultados, foi revelado que os elemen tos de terras raras, em particular, Y aprimora a conversão de EB em uma região de temperatura particularmente ampla, como um cocatali- sador para o uso em combinação com Ce. Visto que a distribuição de temperatura está presente em um leito de catalisador em um aparelho real para a produção de monômero de estireno (por exemplo, de 600 a 650 °C na entrada do leito de catalisador e abaixo de 600 °C na saída), é óbvio que o catalisador que contém Y, exibe atividade elevada em uma região de temperatura ampla, tem um efeito notável no aprimoramento da produtividade. Adicionalmente, o mesmo é aplicado a Dy a partir do resultado por exemplo 4. [TABELA 5]

[TABELA 6]

Claims

1. Catalisador de desidrogenação de composto alquilaro- mático, caracterizado pelo fato de que compreende ferro (Fe), potássio (K) e cério (Ce), e pelo menos um elemento de terras raras diferente de cério, em que o elemento de terras raras é selecionado a partir do grupo que consiste em ítrio (Y), disprósio (Dy) e uma mistura dos mesmos, em que ferro está em uma quantidade de 30 a 90% em peso calculada como Fe2O3, potássio está em uma quantidade de 1 a 50% em peso calculada como K2O, cério está em uma quantidade de 1 a 50% em peso calculada como CeO2, e o elemento de terras raras está em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso calculada como um óxido de terras raras, em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador.

2. Catalisador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de terras raras é ítrio (Y).

3. Catalisador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de terras raras é disprósio (Dy).

4. Catalisador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um elemento do Grupo 2 e/ou um elemento do Grupo 6.

5. Catalisador, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a quantidade do elemento do Grupo 2 é de 0,3 a 10% em peso calculada como um óxido do elemento do Grupo 2 em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador, e a quantidade do elemento do Grupo 6 é de 0,1 a 10% em peso calculada como um óxido do elemento do Grupo 6 em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador.

6. Catalisador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um metal alcalino diferente de potássio.

7. Catalisador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um elemento do Grupo 2, um elemento do Grupo 6 e um metal alcalino diferente de potássio.

8. Catalisador, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o elemento do Grupo 2 é cálcio (Ca) e o elemento do Grupo 6 é molibdênio (Mo).

9. Catalisador, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o metal alcalino diferente de potássio é sódio (Na).

10. Catalisador, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende sódio em uma quantidade de 0,001 a 15% em peso calculada como Na2O em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador.

11. Catalisador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda cálcio, molibdênio e sódio.

12. Catalisador, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a quantidade de cálcio é de 0,3 a 10% em peso calculada como CaO em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador, e a quantidade de molibdênio é de 0,1 a 10% em peso calculada como MoO3 em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador.

13. Catalisador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um metal nobre em uma quantidade de 0,1 a 200 ppm em peso, em que o metal nobre é selecionado a partir do grupo que consiste em rutênio, ósmio, irídio, ródio, platina, paládio, prata e ouro.

14. Catalisador, de acordo com a reivindicação 13, caracte-rizado pelo fato de que o metal nobre é selecionado a partir do grupo que consiste em platina e paládio.

15. Processo para produzir um composto alquenilaromático, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de colocar em contato um composto alquilaromático com vapor na presença do cata-lisador, como definido na reivindicação 1.

16. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracteri-zado pelo fato de que o composto alquilaromático é colocado em contato com vapor em uma razão de H2O/composto alquilaromático (razão em peso) de 0,5 a 1,5.

17. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracteri-zado pelo fato de que o composto alquilaromático é colocado em contato com vapor em uma temperatura de entrada de 600°C a 650°C e uma temperatura de saída abaixo de 600°C.

18. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracteri-zado pelo fato de que um composto alquilaromático é colocado em contato com vapor em uma pressão de 5 hPa para pressão ambiente, e a LHSV de 0,3 a 1,5.

19. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracteri-zado pelo fato de que o composto alquilaromático é etilbenzeno e o composto alquenilaromático é estireno.

20. Processo para produzir um catalisador de desidrogena-ção de composto alquilaromático, caracterizado pelo fato de que com-preende as etapas de: (i) misturar uma matéria-prima para o catalisador com água em uma quantidade suficiente para produzir uma mistura extrudável, para preparar uma mistura extrudável; (ii) formar a mistura extrudável obtida na etapa (i) em um pélete; e (iii) secar e, então, calcinar o pélete obtido na etapa (ii) para obter um catalisador finalizado, em que a matéria-prima para o catalisador compreende um composto de ferro, um composto de potássio, um composto de cério e um composto de uma terra rara diferente de cério, em que o elemento de terras raras é selecionado a partir do grupo que consiste em ítrio (Y), disprósio (Dy) e uma mistura dos mesmos, em que o catalisador de desidrogenação do composto al- quilaromático compreende ferro em uma quantidade de 30 a 90% em peso calculada como Fe2O3, potássio em uma quantidade de 1 a 50% em peso calculada como K2O, cério em uma quantidade de 1 a 50% em peso calculada como CeO2, e o elemento de terras raras em uma quantidade de 0,01 a 10% em peso calculada como um óxido de terras raras, em relação a 100% em peso da quantidade total do catalisador.