CN102143929A - 烯烃异构化和复分解催化剂 - Google Patents

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Abstract

一种用于制备丙烯的方法，所述方法包括：使乙烯和包含1-丁烯和2-丁烯的烃流与双功能异构化-复分解催化剂接触，以同时将1-丁烯异构化成2-丁烯并且形成包含丙烯的复分解产物；其中所述双功能异构化-复分解催化剂包含：在载体上的催化剂化合物，所述催化剂化合物可以包含至少一种用于提供复分解活性的元素，所述元素选自钨，钽，铌，钼，镍，钯，锇，铱，铑，钒，钌和铼，所述载体包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素；其中所述载体的暴露表面积提供：用于将1-丁烯异构化成2-丁烯的异构化活性；和用于吸附催化剂化合物毒物的反应活性部位。在其它实施方案中，催化剂化合物可以包含至少一种选自铝，镓，铱，铁，钼，镍，铌，锇，钯，磷，铼，铑，钌，钽，钛，钨和钒中的元素。

Description

烯烃异构化和复分解催化剂
对相关申请的交叉引用
本申请依照35U.S.C.§119(e)要求于2009年9月4日提交的美国临时申请序列号61/094,296的优先权，该美国临时申请序列号61/094,29以其全部内容结合在此。
发明背景
技术领域
本文中公开的实施方案总体上涉及来自裂解工艺如蒸汽或流体催化裂解的C3至C6烃馏分的加工，主要是用于将C4烯烃经由复分解转化为丙烯。
背景技术
在典型的烯烃装置中，如在美国专利7,223,895中所示的，有前脱甲烷塔，用于移除甲烷和氢，随后是脱乙烷塔，用于移除乙烷，乙烯和C2炔(acetylene)。来自该脱乙烷塔的塔底产物由C3至C6碳数范围内的化合物的混合物组成。可以将此混合物分离成不同的碳数，典型地通过分馏分离。
C3馏分，主要是丙烯，作为产物移除并且最终用于生产聚丙烯或用于化学合成如环氧丙烷，枯烯或丙烯腈。甲基乙炔和丙二烯(MAPD)杂质必须通过分馏或加氢移除。优选加氢，因为这些高度不饱和C3化合物中的一些生成丙烯，由此增加收率。
C4馏分，由C4炔类，丁二烯，异和正丁烯，以及异和正丁烷组成，可以以许多方式加工。典型的蒸汽裂解器C4馏分含有按重量％计的下列组分：
表1.典型C4馏分组分和重量％
  C4炔类   痕量
  丁二烯   33％
  1-丁烯   15％
  2-丁烯   9％
  异丁烯   30％
  异和正丁烷   13％
在精炼厂或FCC基C4馏分中的组分类似，不同之处在于烷属烃的百分比显著更大。
典型地，首先将丁二烯和C4炔类移除。这可以由加氢或萃取完成。来自丁二烯和C4炔类移除的产物称为提余液I。如果采用萃取，则余下的1-丁烯和2-丁烯基本上保持与初始原料的比率相同的比率。如果采用加氢，则来自丁二烯加氢的初始产物是1-丁烯。随后，加氢异构化在同一反应系统中进行，从而将1-丁烯改变为2-丁烯。此反应的程度取决于在加氢系统中的催化剂和反应条件。但是，一般的惯例是限制加氢异构化的程度，以避免“过度加氢”和由丁烯产生丁烷。这意味着用于下游操作的丁烯原料有损失。保留在混合物中的丁烯由正烯烃(1-丁烯，2-丁烯)和异烯烃(异丁烯)组成。混合物的余量由来自原始进料的异和正-丁烷加上在加氢步骤中产生的那些以及任何少量的未转化或未回收的丁二烯组成。
可以将提余液I流进一步以许多方式加工。提余液II流按定义是异丁烯移除之后的流。可以将异丁烯以大量的方式移除。它可以经由分馏移除。在分馏中，异丁烷将与异丁烯一起被移除。此外，一部分的1-丁烯也将损失。得到的提余液II将主要含有正烯烃和烷属烃和最少的异烯烃和异烷属烃。也可以将异丁烯经由反应移除。反应包括：与甲醇反应以形成MTBE，与水反应以形成叔丁醇，或与本身反应以形成C8汽油组分。在全部反应情况下，烷属烃未被移除，并因此混合物将同时含有正和异烷属烃。提余液II的烷属烃含量和组成影响下游加工方案(option)。
丁烯具有许多应用。一种这样的应用是用于经由复分解生产丙烯。另一种是用于经由复分解制备乙烯和己烯。常规复分解包括：正丁烯(1-丁烯和2-丁烯这两者)与乙烯的反应(主要是2-丁烯与乙烯反应以形成丙烯)。这些反应在负载或未负载的第VIA或VIIA族金属氧化物催化剂存在下进行。反应进料的烷属烃组分基本上是惰性并且不反应，并且典型地在复分解反应器之后的分离系统中从工艺中经由吹扫流移除。用于复分解的典型催化剂是负载在二氧化硅上的氧化钨或负载在氧化铝上的氧化铼。适宜于烯烃复分解的催化剂的实例描述于例如美国专利6,683,019和6,420,619。可以将异丁烯(Isobutylene)(异丁烯(isobutene))在复分解反应步骤之前从原料中移除。异丁烯与乙烯的反应是非生产性的，并且与本身和/或其它C4的反应在过量乙烯的存在下受到限制。非生产性的反应基本上占据催化剂部位，但是不产生产物。如果允许保留在复分解装置的进料中，则此非反应性物种的浓度将累积，从而造成生产量限制。1-丁烯与乙烯的反应也是非生产性的。但是，通常在复分解反应器中采用双键异构化催化剂，以将1-丁烯转化成2-丁烯，并且允许继续反应。典型的双键异构化催化剂包括负载或未负载的碱性金属氧化物(第IIA族)。氧化镁和氧化钙是可以与复分解催化剂物理地混合的这样的双键异构化催化剂的实例。不存在等价的助催化剂用于异丁烯至正丁烯的骨架异构化。在同时采用复分解催化剂和共混合的双键异构化催化剂的常规复分解体系的情况下，必须将丁二烯移除至小于500ppm的水平，以避免双键异构化催化剂的快速结垢。复分解催化剂本身可以忍受高达10,000ppm的丁二烯水平。
在一些情况下，在复分解之前采用异丁烯移除步骤。方案包括：使其与甲醇反应，以制备甲基叔丁基醚(MTBE)或由通过分馏将异丁烯与丁烯分离。美国专利6,358,482公开了在复分解之前，异丁烯从C4混合物中的移除。此方案还反映在美国专利6,075,173和5,898,091中。美国专利6,580,009公开了由有限的乙烯馏分生产丙烯和己烯的方法。对于0.05至0.60的乙烯/丁烯(表示为正丁烯)摩尔比，发明人利用提余液II流作为C4原料。
典型的复分解工艺采用提余液I原料并且如上所述经由分馏移除大部分的异丁烯，以形成提余液II。在此步骤中，异丁烯加上一定量的正丁烯也被移除，这取决于分馏条件。然后将提余液II与乙烯混合，通过保护床以移除毒物，汽化并且预热，且进料到复分解反应器。操作条件典型地是300℃和20至30巴压力。然后将在热回收之后的反应器流出物在分馏系统中分离。首先，将乙烯在第一塔的塔顶回收并且再循环至反应器系统。然后将塔底产物送至第二塔，在此将丙烯在塔顶回收。抽取侧馏分，其含有大部分未转化的C4组分，并且将其再循环至反应器。将含有C5和更重产物加上C4烯烃和烷属烃的塔底产物输送，从而排放(purge)。典型地固定排放速率(purge rate)，以含有足够的C4烷属烃，从而避免它们在反应器再循环流中的累积。在一些情况下，对塔底产物流采用第三塔，以在塔顶分离C4组分将C5和更重组分以塔底产物流的形式分离。
美国专利6,271,430公开了用于制备丙烯的两步工艺。第一步骤由如下过程组成：使提余液II流中的1-丁烯和2-丁烯在自复分解反应中反应以形成丙烯和2-戊烯。然后将产物在第二步骤中分离。第三步骤具体地使2-戊烯与乙烯反应以形成丙烯和1-丁烯。此工艺利用无异丁烯的提余液II流。再循环并且与乙烯反应的戊烯是正戊烯(2-戊烯)。
异丁烯从C4流中的移除也可以通过如下完成：采用组合的催化蒸馏加氢异构化脱异丁烯塔系统，以通过用已知的异构化催化剂将1-丁烯异构化为2-丁烯，由此提高挥发性差别，从而同时高效率地移除异丁烯和回收正丁烯。此技术将用于异丁烯移除的常规分馏与加氢异构化在催化蒸馏塔中组合。在Arganbright的美国专利5,087,780中，在进行分馏时，将2-丁烯加氢异构化成1-丁烯。这允许大于平衡量的1-丁烯在分离混合物时形成。类似地，可以将1-丁烯在催化蒸馏塔中加氢异构化为2-丁烯。在分离含有异丁烯，1-丁烯和2-丁烯(加上烷属烃)的C4流中，难以将异丁烯与1-丁烯分离，因为它们的沸点非常接近。通过采用同时的1-丁烯至2-丁烯的加氢异构化与异丁烯的分馏，可以将异丁烯高效率地与正丁烯分离。
上述复分解反应是等摩尔的，即一摩尔的乙烯与1摩尔的2-丁烯反应以生成2摩尔的丙烯。但是，商业上，在许多情况下，可用的乙烯的量相对于可用的丁烯的量是有限的。此外，乙烯是昂贵的原料，并且期望限制乙烯的使用量。随着乙烯与丁烯比率的降低，存在更大的趋势是丁烯与它们本身反应，这降低了对丙烯的总选择性。
复分解催化剂和双键异构化催化剂对于毒物是相当敏感的。毒物包括水，CO2，含氧化合物(oxygenates)(如MTBE)，硫化合物，氮化合物和重金属。一般的惯例是在复分解反应系统的上游采用保护床，以确保这些毒物的移除。这些保护床是在复分解反应系统正前方还是在更上游处并不重要，只要毒物被移除并且随后没有新毒物被引入即可。
复分解反应对于烯烃双键位置和各个分子的立体结构非常敏感。在反应的过种中，每对烯烃上的双键吸附在表面上并且与在双键任一侧上的碳基交换双键位置。可以将复分解反应分类为生产性的，半生产性的或非生产性的。如上所述，非生产性的反应导致基本上没有反应发生。当双键通过复分解反应移位时，新的分子与最初吸附的分子相同，因此没有生产性反应发生。这对于对称烯烃之间的反应或乙烯和α烯烃之间的反应是典型的。如果全生产性反应(fully productive reaction)发生，则生成新产物，而不论分子在哪个方向占据部位。乙烯和2-丁烯之间反应以形成两个丙烯分子是全生产性反应。半生产性反应是空间受阻的。如果一对烯烃在一个方向上(典型地，相对于连接的R基团的顺式位置)吸附，则当双键移位时，形成新产物。交替地，如果它们以不同的空间构型(反式位置)吸附，则当键移位时，形成相同的烯烃，并因此没有形成新产物。各种复分解反应以不同的速率(全生产性反应通常快于半生产性反应)进行。表2总结了乙烯和各种丁烯之间的反应和丁烯与它们本身之间的反应。
表2中所列的反应表示与乙烯的基本反应(反应1，4和5)以及各种C4烯烃之间的反应。特别重要的是，在反应中涉及的由总C4烯烃(包括异丁烯)制备丙烯的选择性和由正C4烯烃制备丙烯的选择性之间形成区别。异丁烯与2-丁烯的反应(反应6)产生丙烯和支链C5分子。对于此反应，丙烯以50摩尔％选择性由总C4产生(类似于反应2)，而以100摩尔％选择性由正C4(2-丁烯)产生。对于定义而言，将常规复分解定义为C4烯烃流与乙烯的反应。但是，C4流也可以在没有乙烯作为原料的情况下反应。此反应称为自动复分解或自复分解。在此情况下，反应2，3，6，和7是唯一可能的反应并且将以取决于原料组成的速率发生。
表2.
在常规复分解中，焦点在于使反应1最大化以制备丙烯。这将使对丙烯的选择性最大化。如此，过量的乙烯被用来降低丁烯与它们本身的反应(反应2，3，6和7)的程度。理论比是1/1摩尔比或0.5重量比的乙烯/正丁烯，但是常规复分解中通常采用显著更大的比率，典型地1.3或更大的摩尔比以使反应2，3，6和7最小化。在过量乙烯的条件下，并且由于异丁烯和1-丁烯都不与乙烯反应(参见反应4和5)的事实，采用两个工艺步骤(process sequences)。首先，将异丁烯在复分解之前移除。如果异丁烯未被移除，则它将随着为了实现高收率将正丁烯再循环而累积。第二，将1-丁烯通过包括与复分解催化剂混合的双键异构化催化剂如氧化镁而异构化成2-丁烯。注意，此催化剂将不引起骨架异构化(异丁烯至正丁烯)，而是仅将正丁烯的双键从1位移位至2位。因此通过用过量的乙烯操作，在反应之前从复分解进料消除异丁烯和采用双键异构化催化剂，使反应1最大化。但是，注意，通过移除异丁烯，损失了可能产生的丙烯或其它产物。
当存在有限的或没有新鲜乙烯(或者相对可获得的乙烯过量的丁烯)时，目前有两种方案可用于丙烯生产。在这些情况下，第一方案将首先移除异丁烯，然后采用可获得的任何乙烯加工正丁烯。将全部仅有正-丁烯的混合物与可获得的乙烯进行复分解。最终，如果不能获得新鲜乙烯，则C4将与它们本身反应(自复分解)。在低乙烯条件下，反应2，3，6和7将发生，所有这些反应都导致更低的丙烯选择性(相对于反应1的100％为50％以下)。选择性越低导致丙烯产量越低。注意，作为移除异丁烯的结果(移除至低水平，但不必为零)，反应6和7将最小化。交替地，乙烯和丁烯的摩尔流量可以通过限制丁烯的流量而匹配，从而产生正丁烯经由反应1制备丙烯的选择性高的条件。通过限制正丁烯的流量以匹配乙烯，丙烯的产量受到降低的丁烯流量的限制。
在乙烯少的常规复分解情况下，经由反应2和3，在一定程度上形成了戊烯和一些己烯。这些组分的量将取决于乙烯/正丁烯比率，其中比率越低，产生的C5和C6组分越多。在任何复分解之前移除异丁烯的常规现有技术情况下，这些C5和C6烯烃是正烯烃，因为没有骨架异构化发生。可以将这些烯烃再循环回到复分解步骤，在此例如，将发生与乙烯和2-戊烯的反应，从而得到丙烯和1-丁烯。将1-丁烯回收和再循环。但是，注意，在乙烯有限的情况下，反应1仅可以在乙烯可用性的限度内发生。最后，必须将这些非选择性的副产物戊烯和己烯从系统中排放。
美国专利6,777,582公开了用于将烯烃进行自复分解以制备丙烯和己烯的工艺。其中，混合正丁烯进料在复分解催化剂存在下的自复分解在复分解反应器的进料混合物中没有任何乙烯的情况下运行。可以将2-丁烯进料的一部分异构化成1-丁烯，并且形成的1-丁烯加上在进料中的1-丁烯快速地与2-丁烯反应，以形成丙烯和2-戊烯。对反应器的进料还包括将在反应器中形成的2-戊烯与未反应的丁烯再循环，以同时形成另外的丙烯和己烯。可以将在反应中形成的3-己烯异构化成1-己烯。
在美国专利6,727,396中，乙烯和己烯-1由丁烯-1通过丁烯-1的复分解和其中产生的己烯-3至己烯-1的异构化而制备。初始原料是混合丁烯流，其中将丁烯-1在将异丁烯从中分离的情况下异构化为丁烯-2，接着将丁烯-2异构化为丁烯-1，而所述丁烯-1是复分解的进料。
在美国专利7,214,841中，将来自烃裂解工艺的C4馏分在任何异丁烯移除之前并且在没有加入任何乙烯的情况下首先进行自动复分解，从而有利于制备丙烯和戊烯的反应。然后将制备的乙烯和丙烯移除，从而留下C4和更重组分的流。然后将C5和更重组分移除，从而留下1-丁烯，2-丁烯，异丁烯以及异和正丁烷的混合物。接着将异丁烯移除，优选通过催化蒸馏加氢异构化脱异丁烯塔移除。然后将无异丁烯的C4流与从自动复分解产物中与需要的任何新鲜外部乙烯一起移除的产物乙烯一起混合，并且进行常规复分解，以制备另外的丙烯。
C4烯烃流的另一种应用是作为烯烃裂解工艺的原料，在此烯烃与它们本身在沸石催化剂上反应，以制备包含乙烯，丙烯和芳族化合物(如苯)的混合物。类似于复分解工艺，烷属烃在此裂解工艺中是惰性的并且必须从工艺中经由排放流移除。美国专利6,307,117和美国专利申请公开20050080307都描述了这样的工艺。将典型的C4至C6烯烃以及烷属烃的混合物汽化并且进料到填充有结晶沸石催化剂并且在450至600℃之间的温度和10至70psia之间的压力下运行的反应器中。首先将反应器流出物送至压缩步骤。裂解反应器系统在相对低的压力运行，以避免催化剂在裂解反应器中结垢。为了降低由于在随后的分离系统中的冷却导致的能量成本，典型地增加压力到约12至25巴的压力。这允许随后的分馏塔利用冷却水代替在塔顶冷凝步骤中的冷却。然后将压缩流出物送至分离系统，在此将乙烯和丙烯与芳族化合物流一起回收。将乙烯和丙烯在第一塔的塔顶回收。不同于复分解，这些产物含有足够量的乙烷和丙烷，使得此流的额外纯化是必须的。这可以通过额外的分馏或通过利用邻近设施如烯烃装置的回收系统来完成。塔底产物含有C4，C5和C6+烷属烃和芳族化合物。将其送至第二塔。塔顶产物是C4/C5流并且高度芳香性的C6+流是塔底产物。典型地将未转化的C4和C5产物再循环。裂解工艺可以以相同的效率同时处理异和正烯烃。不需要移除异丁烯，例如来自进料的异丁烯，以使丙烯产量最大化。
在上述工艺中的烯烃异构化和复分解目前利用两种催化剂。例如，WO3/SiO2催化剂可以进行复分解反应，而MgO催化剂可以进行烯烃异构化反应。MgO催化剂还起反应性保护床的作用，这防止了毒物吸附到WO3/SiO2(复分解)催化剂上，并因此延长了其循环时间。
双催化剂体系典型地由两种催化剂的物理混合物组成。一种是压片的MgO，并且另一种是颗粒形式的二氧化硅负载的WO3。存在的MgO催化剂既起着反应性保护床的作用，又起着为了2-丁烯与乙烯反应以最终形成两个丙烯分子而使1-丁烯异构化为2-丁烯的作用。这些催化剂，当以具有一部分上部MgO床的(MgO：WO/SiO2)床，或总(MgO：WO/SiO2)混合床的形式装填时，存在几个问题。例如，MgO在催化剂再生过程中遭受显著的烧结并且表面积损失；表面积的损失导致对于异构化和作为毒物的吸附剂的MgO活性的损失。作为另一个实例，混合的助催化剂体系可能遭受不均匀混合，床不均匀性，沟流(flow channeling)和床中的不均匀温度分布，这也进一步影响催化剂性能。另外，物理混合物在动力学基础上的反应性效力低于其中功能性非常接近的单一催化剂。
如上所述，在加工C4，C5和更重烯烃流以制备更轻的烯烃如丙烯中存在相当大的兴趣。因此，对于可以导致直链丁烯的有效率的异构化和复分解而由含有这样的烯烃的流以低成本和低能量制备高纯度丙烯的催化剂和工艺，存在显著的需要。
发明概述
在一个方面中，本文中公开的实施方案涉及一种用于制备丙烯的方法，所述方法包括：使乙烯和包含1-丁烯和2-丁烯的烃流与双功能异构化-复分解催化剂接触，以同时将1-丁烯异构化成2-丁烯并且形成包含丙烯的复分解产物；其中所述双功能异构化-复分解催化剂包含：在载体上的催化剂化合物，所述催化剂化合物包含至少一种用于提供复分解活性的元素，所述元素选自钨，钽，铌，钼，镍，钯，锇，铱，铑，钒，钌和铼，所述载体包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素；其中所述载体的暴露表面积提供：用于将1-丁烯异构化成2-丁烯的异构化活性；和用于吸附催化剂化合物毒物的反应活性部位。备选地，可以将具有复分解活性的材料和具有异构化和毒物吸附活性的材料在微观尺度上共混，然后在粘结剂存在下压片或挤出，以形成双功能催化剂。
在另一个方面中，本文中公开的实施方案涉及一种用于混合丁烯进料的同时异构化和复分解的双功能异构化-复分解催化剂，所述双功能异构化-复分解催化剂包含：在载体上的催化剂化合物，所述催化剂化合物包含至少一种用于提供复分解活性的元素，所述元素选自钨，钽，铌，钼，镍，钯，锇，铱，铑，钒，钌和铼，所述载体包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素；其中所述载体的暴露表面积提供：用于将1-丁烯异构化成2-丁烯的异构化活性；和用于吸附催化剂化合物毒物的反应活性部位。备选地，可以将具有复分解活性的材料和具有异构化和毒物吸附活性的材料在微观尺度上共混，然后在粘结剂存在下压片或挤出，以形成双功能催化剂。
在另一个方面中，本文中公开的实施方案涉及一种制备用于混合丁烯进料的同时异构化和复分解的双功能异构化-复分解催化剂的方法，所述方法包括：将载体煅烧，所述载体包含至少一种元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的元素；将煅烧的载体用催化剂化合物浸渍，所述催化剂化合物包含至少一种选自钨，钽，铌，钼，镍，钯，锇，铱，铑，钒，钌和铼中的元素；其中所述催化剂化合物的元素提供复分解活性；并且其中所述载体的暴露表面积提供：用于将1-丁烯异构化成2-丁烯的异构化活性；和用于吸附催化剂化合物毒物的反应活性部位。备选地，可以将具有复分解活性的材料和具有异构化和毒物吸附活性的材料的粒子在微观尺度上共混，然后在粘结剂存在下压片或挤出，以形成双功能催化剂。
在另一个方面中，本文中公开的实施方案涉及一种用于制备丙烯的方法，所述方法包括：使乙烯和包含1-丁烯和2-丁烯的烃流与双功能异构化-复分解催化剂接触，以同时将1-丁烯异构化成2-丁烯并且形成包含丙烯的复分解产物；其中所述双功能异构化-复分解催化剂包含：催化剂化合物，所述催化剂化合物包含至少一种用于提供复分解活性的元素，所述元素选自铝，镓，铱，铁，钼，镍，铌，锇，钯，磷，铼，铑，钌，钽，钛，钨和钒，所述催化剂化合物在微观尺度上与包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素的催化剂共混；或所述催化剂化合物在包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素的载体上；其中所述共混的催化剂粒子或所述载体的暴露表面积提供：用于将1-丁烯异构化成2-丁烯的异构化活性；和用于吸附进料中的催化剂毒物的反应活性部位。
在另一个方面中，本文中公开的实施方案涉及一种用于混合丁烯进料的同时异构化和复分解的双功能异构化-复分解催化剂，所述双功能异构化-复分解催化剂包含：催化剂化合物，所述催化剂化合物包含至少一种用于提供复分解活性的元素，所述元素选自铝，镓，铱，铁，钼，镍，铌，锇，钯，磷，铼，铑，钌，钽，钛，钨和钒，所述催化剂化合物在微观尺度上与包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素的催化剂共混；或所述催化剂化合物在包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素的载体上；其中所述载体的暴露表面积提供：用于将1-丁烯异构化成2-丁烯的异构化活性；和用于吸附所述进料中的催化剂毒物的反应活性部位。
在另一个方面中，本文中公开的实施方案涉及一种制备用于混合丁烯进料的同时异构化和复分解的双功能异构化-复分解催化剂的方法，所述方法包括：将载体用催化剂化合物浸渍，所述载体包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素，所述催化剂化合物包含至少一种选自铝，镓，铱，铁，钼，镍，铌，锇，钯，磷，铼，铑，钌，钽，钛，钨和钒中的元素；其中所述催化剂化合物的元素提供复分解活性；并且其中所述载体的暴露表面积提供：用于将1-丁烯异构化成2-丁烯的异构化活性；和用于吸附催化剂化合物毒物的反应活性部位。
在另一个方面中，本文中公开的实施方案涉及一种制备用于混合丁烯进料的同时异构化和复分解的双功能异构化-复分解催化剂的方法，所述方法包括：将第一化合物与催化剂化合物共混以形成混合物，所述第一化合物包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素，所述催化剂化合物包含至少一种选自铝，镓，铱，铁，钼，镍，铌，锇，钯，磷，铼，铑，钌，钽，钛，钨和钒中的元素；将所述混合物形成为催化剂粒子；其中所述催化剂化合物的元素提供复分解活性；并且其中所述第一化合物的元素提供：用于将1-丁烯异构化成2-丁烯的异构化活性；和用于吸附在所述进料中的催化剂毒物的反应活性部位。
其它方面和优点将从下面的描述和附图将变得明白。
附图简述
图1是根据本文中公开的实施方案的用于制备丙烯的方法的简化工工艺流程图。
发明详述
在一个方面中，本文中的实施方案涉及加工C4至C6烃以形成更轻的烯烃，如乙烯和丙烯。在另一个方面中，本文中公开的实施方案涉及同时的1-烯烃如1-丁烯至2-烯烃如2-丁烯的异构化和用于形成丙烯和乙烯的2-烯烃复分解。在其它方面中，本文中公开的实施方案涉及用于同时异构化和复分解的双功能催化剂，和用于制备双功能催化剂的方法。
在一个更具体的方面中，本文中公开的实施方案涉及一种用于制备丙烯的方法，所述方法包括：使乙烯和包括1-丁烯的烃流与双功能异构化-复分解催化剂接触，以同时将1-丁烯异构化为2-丁烯并且形成包括丙烯的复分解产物。
在一些实施方案中，可以将包括1-丁烯的烃流以混合C4流的形式供应。对本文中公开的方法的混合C4进料可以包括C3至C6+烃，所述C3至C6+烃包括C4，C4至C5和C4至C6裂解器流出物，如来自蒸汽裂解器或流化床催化裂解(FCC)装置的裂解器流出物。也可以使用含有C4烯烃混合物的其它精炼厂烃流。当C3，C5和/或C6组分存在于进料中时，可以将该流预分馏，以得到主要的C4馏分，C4至C5馏分，或C4至C6馏分。
在进料流中含有的C4组分可以包括正丁烷，异丁烷，异丁烯，1-丁烯，2-丁烯，和丁二烯。在一些实施方案中，将混合C4进料预处理，以提供用于复分解反应的1-丁烯进料。例如，当丁二烯存在于C4进料中时，可以将丁二烯经由加氢或萃取移除。在其它实施方案中，可以将混合丁烯进料在丁二烯加氢之后或与丁二烯加氢一起经受加氢异构化条件，以在将异丁烯通过分馏与2-丁烯流分离的情况下将1-丁烯转化成2-丁烯。然后可以在随后的步骤中将2-丁烯流异构化成1-丁烯，以用作本文中公开的方法的复分解部分的进料。
然后，可以使1-丁烯与双功能异构化-复分解催化剂接触，以同时进行：将1-丁烯的至少一部分异构化为2-丁烯，并且将2-丁烯的至少一部分复分解，以形成一种以上的复分解产物，包括乙烯，丙烯和C5至C6复分解产物。在一些实施方案中，可以将2-丁烯进行常规复分解，在常规复分解中，将乙烯与2-丁烯一起共同进料到复分解反应器中。
复分解反应器，在一些实施方案中，可以在2至40个大气压之间的压力下运行，并且在其它实施方案中，可以在5至15个大气压之间的压力下运行。可以运行复分解反应器，使得反应温度在约50℃至约600℃的范围内；在其它实施方案中，在约200℃至约450℃的范围内；并且在另外其它的实施方案中，在约250℃至约400℃的范围内。复分解反应，在一些实施方案中，可以在约3至约200范围内的重时空速(WHSV)下进行，并且在其它实施方案中，可以在约6至约40的重时空速(WHSV)下进行。
反应可以通过使一种或多种烯烃与双功能异构化-复分解催化剂在液相或气相中接触而进行，这取决于一种或多种烯烃的结构和分子量。如果反应在液相中进行，则可以使用用于反应的溶剂或稀释剂。脂族饱和烃如戊烷，己烷，环己烷，十二烷和芳族烃如苯和甲苯是适宜的。如果反应在气相中进行，则可以存在稀释剂如饱和脂族烃，例如，甲烷，乙烷，和/或基本上惰性的气体如氮气和氩气。为了高产物收率，反应可以在没有显著量的失活物质如水和氧存在的情况下进行。
得到需要收率的复分解反应产物所需要的接触时间取决于一些因素如催化剂的活性，温度，压力，和将要复分解的一种或多种烯烃的结构。一种或多种烯烃与催化剂接触的时长可以方便地在0.1秒至4小时之间，优选约0.5秒至约0.5小时变化。复分解反应可以用固定催化剂床，浆状催化剂，流化床，或通过使用任何其它常规接触技术间歇或连续地进行。
在一些实施方案中，同时异构化和复分解反应可以在氢气存在下进行。在氢气存在下，与商业混合床催化剂体系相比，双功能异构化-复分解催化剂可以在反应过程中将1，3-丁二烯产量降低95％以上。1，3-丁二烯在反应条件下可以引起催化剂结焦，并且在当使用氢气时1，3-丁二烯的产量更低的情况下，由1，3-丁二烯引起的催化剂结垢急剧降低。由此，氢气与双功能异构化-复分解催化剂一起使用相对于混合床催化剂体系提高了循环时间。
在一些实施方案中，双功能异构化-复分解催化剂可以包括在包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素的载体上的催化剂化合物，所述催化剂化合物包含至少一种用于提供复分解活性的选自铝，镓，铱，铁，钼，镍，铌，锇，钯，磷，铼，铑，钌，钽，钛，钨和钒中的元素。在其它实施方案中，双功能异构化-复分解催化剂可以包括在包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族的至少一种元素的载体上的催化剂化合物，所述催化剂化合物包含至少一种用于提供复分解活性的选自钨，钽，铌，钼，镍，钯，锇，铱，铑，钒，钌，和铼中的元素。选择所述载体材料，使得所述载体的暴露表面积提供：a)用于1-丁烯异构化为2-丁烯的异构化活性和b)用于吸附催化剂化合物毒物的反应活性部位。
在一些实施方案中，所述载体可以包括所述的元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族的至少一种元素的氧化物，硫化物，氮化物，或氢化物。例如，所述载体可以包括适宜用于将1-丁烯异构化为2-丁烯的碱性金属氧化物，如氧化镁，氧化钙，氧化钡，氧化锂，氧化钠，和氧化钾，及其混合物。
在一些实施方案中，所述载体可以包括氧化镁-氧化铝水滑石。适宜于进行异构化和毒物吸附的水滑石化合物可以包括例如，在美国专利4,675,307中公开的水滑石化合物，该美国专利通过引用结合在此。
用于同时异构化和复分解混合丁烯进料的双功能异构化-复分解催化剂可以通过如下制备：首先煅烧包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素的载体。然后可以将催化剂负载到煅烧的载体上，其中所述催化剂化合物包含在一些实施方案中选自铝，镓，铱，铁，钼，镍，铌，锇，钯，磷，铼，铑，钌，钽，钛，钨和钒中的至少一种元素，并且在其它实施方案中选自钨，钽，铌，钼，镍，钯，锇，铱，铑，钒，钌和铼中的至少一种元素。可以将催化剂或催化剂前体经由任何已知的方法负载到所述载体上，所述方法包括浸渍法，初期湿润法或离子交换法。
例如，双功能异构化-复分解催化剂可以通过如下制备：将水滑石在至少350℃的温度煅烧。然后可以将煅烧的水滑石用复分解催化剂前体如偏钨酸铵浸渍。在一些实施方案中，可以将水滑石煅烧，形成为适用于商业反应器的形状，然后用催化剂或催化剂前体浸渍。适用于商业反应器的形状可以包括粉末，粒料，挤出物等。
在一些实施方案中，可以使浸渍的催化剂与碱金属助催化剂接触。例如，碱金属助催化剂可以包括钠，钾，锂，铯和稀土元素中的至少一种。碱金属助催化剂可以降低催化剂和/或载体暴露表面积的酸性。在其它实施方案中，将复分解催化剂和异构化催化剂在微观尺度上共混并且形成(例如，在粘结剂存在下压片或挤出)为催化剂粒子。混合使用混料器或其它粉末混合装置实现。在一些实施方案中，将共混的材料与水，酸或碱和粘结剂如二氧化硅，粘土，二氧化钛，氧化锆，氧化铝等混合，以形成可挤出的混合物。可以将此混合物由适宜的机械装置挤出和/或形成为任何适宜的形状，包括圆柱体，立方体，星形，三叶形，四叶形，粒料，丸状，球形，或含有变化直径的中空芯的形状。
对于上述双功能异构化-复分解催化剂的一些，已经发现煅烧必须在催化剂浸渍之前进行。例如，将水滑石用偏钨酸铵溶液浸渍，然后煅烧粉末将得到非活性催化剂。水滑石具有氢氧化物和碳酸盐的间歇层，其通过在高于350C的温度煅烧而释放。但是，如果首先煅烧水滑石，则得到的MgO/A12O3溶液将具有高的表面积并且非常稳定。将此材料用相同的偏钨酸铵溶液浸渍将得到具有高复分解活性的催化剂。另外，水滑石材料，一旦被煅烧，将在多次再生时保持高表面积/克。因此，MgO部分表面积没有降低，从而允许保持高的异构化活性和毒物吸附(保护床活性)。
在使用之前，可以将如上所述形成的双功能异构化-复分解催化剂活化，如通过氧化复分解催化剂前体或通过本领域技术人员已知的其它技术活化。
本文中公开的双功能异构化-复分解催化剂可以包括至多约30重量％的具有复分解活性的金属氧化物。在其它实施方案中，双功能异构化-复分解催化剂可以含有在1至25重量％之间的具有复分解活性的金属氧化物；在其它实施方案中，可以含有在6至7重量％之间的具有复分解活性的金属氧化物，如氧化钨。
例如，根据本文中公开的实施方案的双功能催化剂可以包括70％MgO，30％氧化铝载体，所述氧化铝载体带有6-7％氧化钨(WO3)。WO3填充量等于商购的单功能复分解催化剂的填充量。但是，由于在与异构化催化剂混合时在复分解反应器中的增量性填充，本文中公开的双功能催化剂允许在显著增加复分解催化剂的量的情况下将类似量的异构化/保护床催化剂加入到反应器中。例如，与商业混合床催化剂体系相比，用双功能催化剂可以实现高达5倍的钨重量/单位体积。此更高的钨填充量可以产生更长的催化剂循环寿命。
此外，单一的双功能催化剂消除了在制备工艺过程中形貌不同的两种不同催化剂的共混工序。共混在混合、运输和单独催化剂在反应器中的填充过程中可能导致细粒产生。在反应器中的细粒产生导致压降增加。所有这些通过使用单一催化剂而消除。
如上所述，可以将乙烯和包括1-丁烯的烃流在氢气的存在或不存在的情况下与双功能异构化-复分解催化剂接触，以同时进行：将1-丁烯异构化成2-丁烯并且形成包括丙烯的复分解产物。来自异构化-复分解反应器的流出物还可以包括未反应的组分(乙烯，丁烯，氢等)和其它复分解副产物。
可以将来自复分解反应器的流出物送至分离系统，以由本领域中周知的技术将复分解流出物分离成碳数组(group)。例如，分离系统的产物可以包括乙烯流，丙烯流，C4流，和C5+流。可以将丙烯流作为产物流回收，其也可以进行进一步的纯化步骤，以得到高纯度丙烯产物。可以将C4流再循环回到复分解反应器或预处理阶段如异构化或分馏。还可以将乙烯流作为产物流回收或可以再循环回到复分解反应器，用作常规复分解反应的乙烯原料。
在一些实施方案中，对常规复分解反应器的烯烃进料可以包括基本上纯的正丁烯。这可以是1-丁烯和2-丁烯的任何混合物并且还可以含有作为进料稀释剂的C4烷属烃。在一些实施方案中，异丁烯含量，基于进料混合物中的烯烃的总量，可以小于10％；在其它实施方案中小于5％；在其它实施方案中小于2％；并且在另外其它实施方案中小于1％。
在其它实施方案中，可以放宽异丁烯进料规格，由此允许对复分解反应器的乙烯进料的一定灵活度。例如，将一些异丁烯，如在混合C4进料中的异丁烯浓度为至多约15％的异丁烯进料到复分解反应器可以允许总能量成本降低，因为降低了分馏要求。此灵活度可以有利地允许更低的投资成本，原因在于放宽的分离要求，以及根据本文中公开的实施方案的复分解工艺以低的乙烯消耗量运行的潜力。在一些实施方案中，在常规复分解反应器进料中的乙烯与丁烯的比率可以在约0.1至约2.5的范围内。在其它实施方案中，在常规复分解反应器进料中的乙烯与丁烯的比率可以在约0.8至约2.0的范围内；并且在另外其它实施方案中在约1.5至约2.0的范围内。
现在参考图1，示出了根据本文中公开的实施方案的用于制备丙烯的方法的简化工艺流程图。可以将含有正丁烯，异丁烯和烷属烃的混合C4流经由流管线10进料到分馏器12中，在此可以将C4分馏成至少两种馏分，包括轻的C4馏分，包括异丁烯；和重的C4馏分，包括正丁烯。可以将轻的C4馏分从分馏器12中以塔顶馏分形式经由流管线14回收。分馏器12可以是常规分馏塔或可以是催化蒸馏分馏塔，其中将催化剂用来将1-丁烯异构化成2-丁烯并且将丁二烯加氢为1-或2-丁烯，同时将C4流分离成轻的C4和重的C4馏分。
可以将重的C4馏分以塔底产物馏分形式经由流管线16回收并且进料到异构化-复分解反应器18中。使用时，可以将乙烯经由流管线20和/或22共同进料到反应器18中。复分解反应器18可以含有一个或多个根据本文中公开的实施方案的双功能异构化-复分解的床24，其适宜于同时进行：将1-丁烯的至少一部分异构化为2-丁烯，并且在共同进料或没有共同进料乙烯的情况下，经由复分解将在重的C4馏分中的直链丁烯中的至少一部分转化成乙烯和丙烯。氢，在使用时，可以经由流管线23进料，或可以直接进料到沿反应器18长度的一个或多个位置。
可以将来自复分解反应器18的流出物经由流管线26进料至分离系统28，所述分离系统可以包括例如，用于将流出物分离成碳数组的蒸馏设备。如所示的，分离系统28可以将复分解产物分馏成至少四种馏分，包括：含乙烯的馏分，经由流管线30回收；含丙烯的馏分，经由流管线32回收；C4馏分，经由流管线34回收；和C5+馏分，经由流管线36回收。C5馏分36除了含有C5和更重的组分之外，还可以含有C4组分。
可以将经由流管线30回收的C2馏分中的一部分经由流管线38从系统中排放。从管线38排放主要用来排放可能存在于乙烯流中的痕量组分，包括但不限于：氢，甲烷和/或乙烷。需要时，可以将经由流管线30回收的乙烯的至少一部分作为乙烯进料经由流管线22再循环至复分解反应器18。
可以将经由流管线34回收的C4馏分经由流管线40再循环至复分解反应器18。在一些实施方案中，可以将C4馏分的至少一部分经由流管线41再循环至分馏器12。在一些实施方案中，必要时，可以将C4馏分的至少一部分经由流管线42排放。经由管线42的排放可以用来将C4烷属烃从系统中排放，否则C4烷属烃将随着再循环物增加以允许C4烯烃的高总转化率而累积至相当大的水平。典型地，由于烷属烃在系统内的再循环累积，流34可以含有30至60％之间的烷属烃。尽管未示出，可以备选地将经由流管线34回收的C4馏分进料至下游裂解装置，如在2008年8月12日提交的美国临时专利申请61/088,221中所述的，该美国临时专利申请通过引用结合在此。
如上所述，本文中公开的实施方案使用双功能催化剂提供C4-C6进料的同时异构化和复分解。根据本文中公开的实施方案的双功能催化剂可以在复分解和异构化反应中显示出提高的性能，包括延长的催化剂循环时间。水滑石载体材料的使用可以允许本文中公开的双功能催化剂在许多次催化剂再生循环时保持高表面积/克，从而允许保持高的异构化和保护床活性。与混合床催化剂系统相比，根据本文中公开的实施方案的催化剂还可以有利地允许按单位反应器容积填充更大量的复分解催化剂，其中另外的复分解催化剂材料可以允许延长的床循环寿命。此外，单一的双功能催化剂可以消除在制备工艺过程中形貌不同的两种不同催化剂的共混工序，从而减少在混合、运输和催化剂在反应器中的填充过程中产生的细粉的量。
虽然本公开内容包括有限数量的实施方案，但受益于本公开内容的本领域技术人员应当理解，可以设计不偏离本公开内容范围的其它实施方案。因而，所述范围应当仅受后附权利要求的限制。

Claims (57)

1.一种用于制备丙烯的方法，所述方法包括：
使乙烯和包含1-丁烯和2-丁烯的烃流与双功能异构化-复分解催化剂接触，以同时将1-丁烯异构化成2-丁烯并且形成包含丙烯的复分解产物；
其中所述双功能异构化-复分解催化剂包含：
在载体上的催化剂化合物，所述催化剂化合物包含至少一种用于提供复分解活性的元素，所述元素选自钨，钽，铌，钼，镍，钯，锇，铱，铑，钒，钌和铼，所述载体包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素；
其中所述载体的暴露表面积提供：
用于将1-丁烯异构化成2-丁烯的异构化活性；和
用于吸附催化剂化合物毒物的反应活性部位。
2.权利要求1所述的方法，其中所述载体包含所述的元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素的氧化物，硫化物，氮化物，或氢化物。
3.权利要求1所述的方法，其中所述载体包含氧化镁，氧化钙，氧化钡，氧化锂，氧化钠，氧化钾中的至少一种。
4.权利要求1所述的方法，其中所述载体包括氧化镁-氧化铝水滑石。
5.权利要求1所述的方法，其中所述催化剂化合物还包含碱金属助催化剂以降低酸性。
6.权利要求5所述的方法，其中所述碱金属助催化剂包含钠，钾，锂，稀土元素和铯中的至少一种。
7.权利要求1所述的方法，其中所述接触在氢的存在下进行。
8.权利要求1所述的方法，其中所述双功能异构化-复分解催化剂包含在6至7重量％之间的氧化钨。
9.一种用于混合丁烯进料的同时异构化和复分解的双功能异构化-复分解催化剂，所述双功能异构化-复分解催化剂包含：
在载体上的催化剂化合物，所述催化剂化合物包含至少一种用于提供复分解活性的元素，所述元素选自钨，钽，铌，钼，镍，钯，锇，铱，铑，钒，钌和铼，所述载体包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素；
其中所述载体的暴露表面积提供：
用于将1-丁烯异构化成2-丁烯的异构化活性；和
用于吸附催化剂化合物毒物的反应活性部位。
10.权利要求9所述的催化剂，其中所述载体包含所述的元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素的氧化物，硫化物，氮化物，或氢化物。
11.权利要求9所述的催化剂，其中所述载体包含氧化镁，氧化钙，氧化钡，氧化锂，氧化钠，氧化钾中的至少一种。
12.权利要求9所述的催化剂，其中所述载体包括氧化镁-氧化铝水滑石。
13.权利要求9所述的催化剂，其中所述催化剂化合物还包含碱金属助催化剂以降低酸性。
14.权利要求13所述的催化剂，其中所述碱金属助催化剂包含钠，钾，锂，稀土元素和铯中的至少一种。
15.权利要求9所述的催化剂，其中所述双功能异构化-复分解催化剂包含在6至7重量％之间的氧化钨。
16.一种制备用于混合丁烯进料的同时异构化和复分解的双功能异构化-复分解催化剂的方法，所述方法包括：
将载体用催化剂化合物浸渍，所述载体包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素，所述催化剂化合物包含至少一种选自钨，钽，铌，钼，镍，钯，锇，铱，铑，钒，钌和铼中的元素；
其中所述催化剂化合物的元素提供复分解活性；并且
其中所述载体的暴露表面积提供：
用于将1-丁烯异构化成2-丁烯的异构化活性；和
用于吸附催化剂化合物毒物的反应活性部位。
17.权利要求16所述的方法，所述方法还包括：在所述浸渍之前，将所述载体煅烧。
18.权利要求16所述的方法，其中所述载体包含所述的元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素的氧化物，硫化物，氮化物，或氢化物。
19.权利要求16所述的方法，其中所述载体包含氧化镁，氧化钙，氧化钡，氧化锂，氧化钠，氧化钾中的至少一种。
20.权利要求16所述的方法，其中所述载体包括氧化镁-氧化铝水滑石。
21.权利要求16所述的方法，所述方法还包括使浸渍过的催化剂与碱金属助催化剂接触。
22.权利要求21所述的方法，其中所述碱金属助催化剂包含钠，钾，锂，稀土元素和铯中的至少一种。
23.权利要求16所述的方法，其中所述双功能异构化-复分解催化剂包含在6至7重量％之间的氧化钨。
24.权利要求16所述的方法，其中所述催化剂化合物包括偏钨酸铵。
25.权利要求16所述的方法，所述方法还包括将所述双功能异构化-复分解催化剂活化。
26.一种用于制备丙烯的方法，所述方法包括：
使乙烯和包含1-丁烯和2-丁烯的烃流与双功能异构化-复分解催化剂接触，以同时将1-丁烯异构化成2-丁烯并且形成包含丙烯的复分解产物；
其中所述双功能异构化-复分解催化剂包含：
催化剂化合物，所述催化剂化合物包含至少一种用于提供复分解活性的元素，所述元素选自铝，镓，铱，铁，钼，镍，铌，锇，钯，磷，铼，铑，钌，钽，钛，钨和钒，
所述催化剂化合物在微观尺度上与包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素的催化剂共混；或
所述催化剂化合物在包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素的载体上；
其中所共混的催化剂粒子或所述载体的暴露表面积提供：
用于将1-丁烯异构化成2-丁烯的异构化活性；和
用于吸附进料中的催化剂毒物的反应活性部位。
27.权利要求26所述的方法，其中所述载体包含所述的元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素的氧化物，硫化物，氮化物，或氢化物。
28.权利要求26所述的方法，其中所述载体包含氧化镁，氧化钙，氧化钡，氧化锂，氧化钠，氧化钾中的至少一种。
29.权利要求26所述的方法，其中所述载体包括氧化镁-氧化铝水滑石。
30.权利要求26所述的方法，其中所述催化剂化合物还包含碱金属助催化剂以降低酸性。
31.权利要求30所述的方法，其中所述碱金属助催化剂包含钠，钾，锂，稀土元素和铯中的至少一种。
32.权利要求26所述的方法，其中所述接触在氢的存在下进行。
33.权利要求26所述的方法，其中所述双功能异构化-复分解催化剂包含在1至25重量％之间的氧化钨。
34.一种用于混合丁烯进料的同时异构化和复分解的双功能异构化-复分解催化剂，所述双功能异构化-复分解催化剂包含：
催化剂化合物，所述催化剂化合物包含至少一种用于提供复分解活性的元素，所述元素选自铝，镓，铱，铁，钼，镍，铌，锇，钯，磷，铼，铑，钌，钽，钛，钨和钒：
所述催化剂化合物在微观尺度上与包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素的催化剂共混；或
所述催化剂化合物在包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素的载体上；
其中所述载体的暴露表面积提供：
用于将1-丁烯异构化成2-丁烯的异构化活性；和
用于吸附所述进料中的催化剂毒物的反应活性部位。
35.权利要求34所述的催化剂，其中所述载体包含所述的元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素的氧化物，硫化物，氮化物，或氢化物。
36.权利要求34所述的催化剂，其中所述载体包含氧化镁，氧化钙，氧化钡，氧化锂，氧化钠，氧化钾中的至少一种。
37.权利要求34所述的催化剂，其中所述载体包括氧化镁-氧化铝水滑石。
38.权利要求34所述的催化剂，其中所述催化剂化合物还包含碱金属助催化剂以降低酸性。
39.权利要求38所述的催化剂，其中所述碱金属助催化剂包含钠，钾，锂，稀土元素和铯中的至少一种。
40.权利要求34所述的催化剂，其中所述双功能异构化-复分解催化剂包含在1至25重量％之间的氧化钨。
41.一种制备用于混合丁烯进料的同时异构化和复分解的双功能异构化-复分解催化剂的方法，所述方法包括：
将载体用催化剂化合物浸渍，所述载体包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素，所述催化剂化合物包含至少一种选自铝，镓，铱，铁，钼，镍，铌，锇，钯，磷，铼，铑，钌，钽，钛，钨和钒中的元素；
其中所述催化剂化合物的元素提供复分解活性；并且
其中所述载体的暴露表面积提供：
用于将1-丁烯异构化成2-丁烯的异构化活性；和
用于吸附催化剂化合物毒物的反应活性部位。
42.权利要求41所述的方法，所述方法还包括：在所述浸渍之前，将所述载体煅烧。
43.权利要求41所述的方法，其中所述载体包含所述的元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素的氧化物，硫化物，氮化物，或氢化物。
44.权利要求41所述的方法，其中所述载体包含氧化镁，氧化钙，氧化钡，氧化锂，氧化钠，氧化钾中的至少一种。
45.权利要求41所述的方法，其中所述载体包括氧化镁-氧化铝水滑石。
46.权利要求41所述的方法，所述方法还包括使浸渍过的催化剂与碱金属助催化剂接触。
47.权利要求46所述的方法，其中所述碱金属助催化剂包含钠，钾，锂，稀土元素和铯中的至少一种。
48.权利要求41所述的方法，其中所述双功能异构化-复分解催化剂包含在1至25重量％之间的氧化钨。
49.权利要求41所述的方法，其中所述催化剂化合物包括偏钨酸铵。
50.权利要求41所述的方法，所述方法还包括将所述双功能异构化-复分解催化剂活化。
51.一种制备用于混合丁烯进料的同时异构化和复分解的双功能异构化-复分解催化剂的方法，所述方法包括：
将第一化合物与催化剂化合物共混以形成混合物，所述第一化合物包含元素周期表IA，IIA，IIB和IIIA族中的至少一种元素，所述催化剂化合物包含至少一种选自铝，镓，铱，铁，钼，镍，铌，锇，钯，磷，铼，铑，钌，钽，钛，钨和钒中的元素；
将所述混合物形成为催化剂粒子；
其中所述催化剂化合物的元素提供复分解活性；并且
其中所述第一化合物的元素提供：
用于将1-丁烯异构化成2-丁烯的异构化活性；和
用于吸附在所述进料中的催化剂毒物的反应活性部位。
52.权利要求51所述的方法，其中所述的形成包括：挤出、成形和压片中的至少一种。
53.权利要求51所述的方法，其中所述混合物还包含至少一种选自二氧化硅，粘土，二氧化钛，氧化锆和氧化铝中的粘结剂。
54.权利要求51所述的方法，其中所述混合物还包含水、酸和碱中的至少一种。
55.权利要求51所述的方法，其中所述双功能异构化-复分解催化剂包含在1至25重量％之间的氧化钨。
56.权利要求51所述的方法，其中所述催化剂化合物包括偏钨酸铵。
57.权利要求51所述的方法，所述方法还包括将所述双功能异构化-复分解催化剂活化。
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