CN1610579A - 制备烯烃的烃类蒸汽裂解催化剂及其制备方法,及制备烯烃的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于烃类蒸汽裂解的催化剂，该催化剂蒸汽裂解烃类以提高烯烃如乙烯和丙烯的制备产率，减少产生的焦炭且在高温下具有优良的稳定性。具体地说，本发明提供一种用于烃类蒸汽裂解的催化剂，该催化剂包含作为催化组分的磷酸钾，还提供该催化剂的制备方法及通过使用该催化剂的烃类蒸汽裂解的烯烃制备方法。

Description

制备烯烃的烃类蒸汽裂解催化剂及其制备方法，及制备烯烃的方 法
技术领域
本发明涉及一种生产乙烯和丙烯的催化剂，尤其涉及用于烃类蒸汽裂解的催化剂，能够对烃类进行蒸汽裂解，以在制备烯烃如乙烯和丙烯时提高产率，减少焦炭的生成，同时在高温下有优良的热稳定性，以及该催化剂的制备方法和应用其制备烯烃的方法。
背景技术
乙烯和丙烯是石油化工的重要基础原材料。它们是通过在蒸汽存在的情况下在800℃或更高的高温下热裂解以链烷烃化合物为主要成分的烃类，例如天然气，石脑油，轻油等得到的。为了提高烃类蒸汽裂解中乙烯和丙烯的产率，就应当提高烃类的转化率，或提高烯烃的选择性。然而，因为仅仅通过蒸汽裂解来提高烃类的转化率或烯烃的选择性是有限的，所以各种增加烯烃产率的方法就被提出了。
作为一种在蒸汽裂解中提高乙烯和丙烯产率的方法，在蒸汽裂解中使用催化剂也已被提出。美国专利No.3,644,557公开了一种由氧化镁和氧化锆组成的催化剂，美国专利No.3,969,542也提出了一种以铝酸钙为基础成分的催化剂，美国专利No.4,111,793提出了负载在氧化锆中的氧化锰催化剂，欧洲专利No.0212320提出了负载在氧化镁中的铁催化剂，以及美国专利No.5,600,051提出了一种由氧化钡，氧化铝和二氧化硅组成的催化剂。然而，这些催化剂在烃类蒸汽裂解过程中都有严重的催化剂焦化问题。
在高温下烃类降解会产生大量焦炭。为了除去这些焦炭，蒸汽被用作反应物稀释剂，但大量焦炭还是会出现，并且在反应器的器壁等上积聚，因而造成许多问题。
尤其是，在热裂解反应管壁表面上积聚的焦炭会增加热传导的阻抗，这就会减少传导给烃类的热量。当热传导阻抗增加时，就必须提高反应器的温度以此来为反应提供足够的热量，而这样会缩短反应器的使用寿命。另外，积聚在反应器壁表面上的焦炭也会降低反应器有效截面，增加反应器的差压，其结果是为了压缩和注入反应物而需要更多的能量。
正如所述的那样，在烃类的蒸汽裂解中，焦炭增加了热传导的阻抗或差压。这就使得反应器不可能正常运行，因此为了除去焦炭就必须中断反应器的运行。特别是，如果在烃类的蒸汽裂解中使用催化剂，焦炭会在催化剂表面和反应器壁表面上都发生积聚，这就造成了更严重的问题。
焦炭在催化剂表面的积聚降低了催化剂的效能，同时还迅速地增加了催化剂层的差压，因此为了反应器的正常运行，就必须更频繁地中断反应器的运行。因为催化剂的表面对在气相中生成的焦炭的前体有聚集凝结作用，并且根据催化剂的成分，催化剂还具有促进焦炭生成的活性，所以烃类蒸汽裂解中用的催化剂应该具有最大限度地阻止焦炭生成的性能。一般而言，对于市售的蒸汽裂解反应器，每30到60天就要对焦炭进行清理，为此就要中断反应器的运行，然后燃烧焦炭以使其除去，同时在蒸汽气氛下排除烟尘。除去焦炭所需的时间根据在反应器中沉积的焦炭的量而不同，一般需要1到2天。然而，如果所使用的催化剂的除焦炭的性能不足，则除焦炭的循环周期就会大大地缩短，即使使用催化剂可以提高乙烯和丙烯的产率，相比于纯粹的热裂解方法，每个单位周期内乙烯和丙烯的产量可能还是降低的。而且用于除焦炭的费用可能会上升。因此，为了在烃类蒸汽裂解过程中使用催化剂的方法获得经济效率，就要求所用催化剂能使催化剂焦化程度减到最小，并可以延长除焦炭的周期。
作为降低焦炭生成的方法，有人提出了气化除焦炭的方法。美国专利No.3,872,179提出一种将碱金属氧化物加到锆催化剂中的催化剂，俄罗斯专利No.1,011,236提出一种钒酸钾催化剂，其中氧化硼负载在氧化铝载体上。因为这些碱金属氧化物和钒酸钾化合物把产生的焦炭气化为COx，所以它们在除焦炭时是很有效的。除焦炭的性能可以通过增加负载的量来提高，因此除焦炭的周期也可以相应的延长。
然而，在裂解烃类的高温下，碱金属氧化物或钒酸钾催化剂都会不可避免的受到损失。尤其是，因为催化剂组分的熔点较低，所以催化剂在高温的热裂解反应器中可能以液态存在，从而因为反应物气流的快速运动，造成了催化组分的蒸发，这就在反应进行过程中导致了损失。这造成了催化剂的使用寿命的缩短，为了弥补这种催化剂的损失，就要在反应过程中不断加入催化剂组分。为了得到热裂解的经济效率和避免复杂的工艺，就需要在高温下有优良的热稳定性的催化剂。
发明内容
本发明是针对所述现有技术的问题而做出的。本发明的目的在于提供一种用于烃类蒸汽裂解的催化剂，该催化剂蒸汽裂解烃类以在生产烯烃例如乙烯和丙烯时提高产率，同时减少焦炭的生成，并且具有优良的除焦炭性能和高温下的热稳定性，本发明还提供该催化剂的制备方法和通过应用该催化剂的烃类蒸汽裂解来制备烯烃的方法。
为了实现这些目的，本发明提供一种包含磷酸钾作为催化剂组分的用于烃类蒸汽裂解的催化剂。
本发明还提供了用于烃类蒸汽裂解的催化剂的制备方法，包括以下步骤：
a)将磷酸钾或其前体溶于水中，以制备磷酸钾前体的水溶液；和
b)将载体浸渍到a)的水溶液中以制备载体催化剂。
该方法可以进一步包括步骤c)煅烧b)的载体催化剂。
本发明还提供了用于烃类蒸汽裂解的催化剂的制备方法，包括以下步骤：
a)混合磷酸钾或磷酸钾前体的粉末和金属氧化物粉末；和
b)煅烧该混合物以制备磷酸钾-金属氧化物的煅烧催化剂。
本发明还提供了通过烃类蒸汽裂解生产烯烃的方法，该方法中包括在含有磷酸钾作为催化剂组分的催化剂的存在下进行烃类蒸汽裂解的步骤。
附图说明
图1为用热解重量分析仪测量得到的对比实施例4和实施例10的燃烧试验的结果。
具体实施方式
现在对本发明进行更详细的描述。
一般烃类蒸汽裂解通过在没有催化剂的情况下使用天然气、石脑油、轻油等作为反应物在800℃或更高温度下蒸汽裂解反应物生产乙烯和丙烯等。本发明是基于以下的发现，在蒸汽裂解中使用磷酸钾作为催化剂组分，相比于传统的蒸汽裂解乙烯和丙烯的产率可以提高，并且在热裂解期间除去催化剂中生成的焦炭的性能以及热稳定性都是优良的。
本发明的应用于烃类蒸汽裂解的包含磷酸钾作为催化剂组分的催化剂，可以三种形式应用。一种是磷酸钾本身，另一种是将磷酸钾负载于载体上的载体催化剂，再一个是煅烧催化剂，其中将磷酸钾和金属氧化物的混合物进行煅烧。
在本发明中作为活性组分的磷酸钾能有效的除去焦炭，并具有高的熔点，因而在烃类蒸汽裂解发生的高温下仍然是非常稳定的。传统使用的催化剂，如果具有较强的除焦炭的性能，则产生过量的COx或者在高温时稳定性较差而造成活性物质的损失。同时，因为本发明的催化剂使用具有非常高的熔点同时还有较好的除焦炭性能的磷酸钾，所以当它显著降低催化剂中积聚的焦炭量的同时，活性组分磷酸钾并不发生损失。
在磷酸钾负载于载体上的载体催化剂中，这是本发明催化剂的一种形式，就烃类蒸汽裂解而言，优选负载的磷酸钾占载体催化剂总重量的比例为0.5-50wt％。如果负载的磷酸钾少于0.5wt％，则很难表现出其催化性能，而如果负载的磷酸钾超过了50wt％，则效果并不随所载的催化剂数量成比例的增加。
对于载体，一般的载体例如α-氧化铝，二氧化硅，二氧化硅-氧化铝，氧化锆，氧化镁，铝酸镁，铝酸钙和沸石就可使用。优选使用表面积为0.1m2/g或更小的载体。
载体催化剂是通过将作为磷酸钾盐例如磷酸钾的前体或水合磷酸钾(K3PO4·nH2O)，或氢氧化钾与磷酸铵的盐溶于水，从而制得其水溶液，然后通过初始浸渍法(initial impregnation method)或液体浸渍法(liquid impregnation method)将此水溶液浸渍在α-氧化铝中，然后在120℃下干燥10小时或更长时间而制备的。另外，被浸渍了磷酸钾的载体可以在高温下煅烧，这样磷酸钾就能够被牢固地固定住。煅烧优选为在750-1500℃下进行4个小时或更长的时间。如果煅烧在高于1500℃的温度下进行，则磷酸钾可能会蒸发而损失。
另外，磷酸钾和金属氧化物的混合物经煅烧处理的煅烧催化剂也是本发明催化剂的一种形式，该煅烧催化剂是通过将磷酸钾盐例如磷酸钾粉末或水合磷酸钾(K3PO4·nH2O)的磷酸钾前体粉末、或氢氧化钾和磷酸铵的盐与金属氧化物例如α-氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化锆、氧化镁、铝酸镁、铝酸钾、或沸石进行物理混合，然后在高温下对其进行煅烧从而使其形成规则的形状。煅烧优选在400-1500℃下进行。如果煅烧在高于1500℃的温度下进行，则磷酸钾可能发生蒸发并损失。对于烃类蒸汽裂解所需的磷酸钾的含量优选为占煅烧催化剂的0.5-50wt％，如果磷酸钾含量小于0.5wt％，则很难显示其催化剂性能，如果含量高于50wt％，则效能与含量就不成比例。
通过烃类蒸汽裂解生产各种烯烃的方法包括在含有磷酸钾作为催化剂组分的催化剂的存在下蒸汽裂解多种烃类的步骤。蒸汽裂解在一般的蒸汽裂解条件下进行。例如，蒸汽裂解的反应温度在600-1000℃之间，蒸汽与烃类的重量比值在0.3到1.0之间，LHSV(液时空速)在1-20hr-1之间，在烃类蒸汽裂解的催化剂存在下进行以制备烯烃。
在进行烃类蒸汽裂解中，可应用的反应器包括固定床反应器，流动床反应器，移动床反应器等。一般而言，在一个短时期内重复循环利用催化剂的反应工艺例如在流化床反应器或移动床反应器中，如果α-氧化铝自身被用作催化剂，催化剂颗粒起到热传导介质的作用以提高烃类的转化率，因而提高了乙烯和丙烯的产率。尤其是，如果这种催化剂中负载有或包含本发明的磷酸钾催化剂组分，相比于传统催化剂(或固态热介质)则产生的焦炭更少，并且没有催化剂组分的损失，所以是很经济的。
在固定床反应器中进行烃类蒸汽裂解的情况下，优选使用载体催化剂，其中磷酸钾被负载在α-氧化铝中。在固定床反应器中使用的催化剂应该形成为环形或球形，但在这种情况中，差压会大量落在催化剂层上，因此为了解决这个问题，优选将催化剂制成拉西克(lasik)环形或其它特殊形状以尽可能增加催化剂层的孔隙率。
当将本发明的以磷酸钾为催化剂组分的催化剂应用于烃类蒸汽裂解来生产各种烯烃时，可以获得烯烃例如乙烯和丙烯的高产率，而反应中产生的焦炭的总量可以被减少，同时高温下催化剂组分的损失也可以减到最小。此外，烃类热裂解完成之后，在除去催化剂中生成的焦炭的催化剂再生处理的过程中，积聚在催化剂中的焦炭甚至在低温下也容易被除去。特别是，烃类蒸汽裂解过程中在含有磷酸钾的催化剂中生成的焦炭通过在空气、空气和蒸汽、或蒸汽存在下在500-1300℃加热就可以被很容易地除去。
因此，本发明的催化剂对比于传统的蒸汽裂解可以大大地提高乙烯和丙烯的产率，大大地减少在烃类裂解中积聚于催化剂上的焦炭的量，而且其具有优良的热稳定性，因而可以阻止催化剂组分的损失。另外，因为焦炭可以在催化剂再生过程中在低温下除去，所以催化剂的使用寿命就可以延长，并且当重复使用催化剂时，其活性仍然较高。
通过参考下面的实施例将对本发明进行更详细的说明。但是，这些实施例用于对本发明的说明而本发明并不仅限于此。
[实施例]
对比实施例1～2和实施例1～4
使用α-氧化铝作为制备催化剂的载体。α-氧化铝为球形，直径为5mm，并且其表面积为0.04m2/g，孔隙率21.89％，而平均孔径为19.76mm。
为了制备使用氧化铝载体的对比实施例1～2的催化剂，如表2中所示，根据α-氧化铝的孔隙率，将4.06g氢氧化钾、钒酸钾的前体、8.48g钒酸铵和3.54g硼酸溶于15到50g水中以制得水溶液。用初始润湿法(incipient wetness method)将该水溶液负载在100g氧化铝中。将催化剂前体溶液浸渍在α-氧化铝中的催化剂在110℃的烘箱里空气气氛中干燥10小时或以上的时间，然后转移入750℃的炉子中煅烧4个小时。根据上面所述的处理过程煅烧后的催化剂通常含有相对于α-氧化铝的重量10wt％的钒酸钾和2wt％的氧化硼。
此外，为了使用氧化铝作载体制备实施例1～4的催化剂，如表2中所示，按照α-氧化铝的孔隙率将10.8-16.2g的水合磷酸钾(K3PO4·1H2O)，磷酸钾的前体，溶于15-50g水中从而制得其水溶液，然后用初始润湿法将该水溶液负载在100g氧化铝载体上。将已经过浸渍的催化剂在110℃的烘箱里干燥10小时或以上，然后转移入750到1000℃的炉子中煅烧4个小时。根据上面所述的处理过程煅烧后的催化剂含有相对于α-氧化铝的重量10-15wt％的磷酸钾。
通过下面的方法应用所制得的各催化剂制备乙烯和丙烯。在烃类蒸汽裂解中使用石脑油作为烃类，其组分和物理性质均列于表1中。
[表1]
               物理性质                  组分(wt％)
    密度(g/cc)   初沸点(℃)    终沸点(℃)   n-链烷烃   1-链烷烃    环烷烃  芳烃
   0.675    30.9    160.7    39.5    38.9     15.3   6.3
将反应物石脑油和水用计量泵注入反应器，注入的石脑油和水的比例控制在重量比为2∶1，并且控制石脑油的流速使得LHSV为10hr-1。在石脑油和水被注入反应器之前，它们分别通过雾化器然后混合，混合物再通过第一预热器加热到550℃，然后再通过第二预热器加热到650℃，最后将其注入一个装有催化剂的石英反应器中(长：45cm；直径：3/8英寸)。
用三级电炉将反应器加热到880℃，当已通过第二预热器的蒸汽-石脑油混合物经过反应器时，接触热裂解就发生了。反应产物通过两个串联的冷凝器时，水和重油就被冷凝为液相而被分离，剩余的气相混合物用联机的气相色谱仪进行分析，然后放出。乙烯的产率通过下面的数学公式1计算得到，其他产物(丙烯)的产率用同样的方法得到。
[数学公式1]
乙烯产率(wt％)＝乙烯产量/石脑油注入量x100
在下面的表2中，列出了催化裂解和纯蒸汽裂解石脑油的结果。反应完成后，催化剂层被分为上、中和下段。从大部分焦炭在其中生成的下段中取出催化剂并测量在催化剂中生成的焦炭的量。乙烯和丙烯的产率以相对于4个小时的反应中注入石脑油量的量的wt％来表示，而焦炭的量以反应后取出的催化剂的重量的wt％来表示。
[表2]
  对比实施例1 对比实施例2 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
催化剂组分   无催化剂的热裂解   KVO310wt％B2O32wt％ K3PO410wt％ K3PO410wt％ K3PO415wt％ K3PO415wt％
  载体    -   氧化铝   氧化铝   氧化铝   氧化铝   氧化铝
  煅烧温度(℃) - 750 750 1000 750 1000
  乙烯产率(wt％) 23.9 31.1 31.6 31.2 31.4 31.2
  丙烯产率(wt％) 12.8 17.3 17.2 17.2 17.2 17.2
  反应后催化剂中焦炭的含量(wt％) - 7.64 6.04 6.76 2.8 4.0
如表2所示，使用磷酸钾催化剂组分的实施例1～4的乙烯和丙烯的产率与在不使用催化剂的情况下进行石脑油热裂解的对比实施例1相比高出许多。此外，使用磷酸钾作催化剂组分的实施例1～4的催化剂中生成的焦炭量与使用钒酸钾和氧化硼作催化剂组分的对比实施例2中相比显著地降低了20-64％。
实施例5～7
为了制备实施例5～7的催化剂，使用对比实施例2和实施例1～4中所用的相同α-氧化铝作为载体。作为磷酸钾的前体，7.89-11.8g的氢氧化钾(KOH)和5.44-8.16g的磷酸铵盐((NH4)H2PO4)溶解于水中制得水溶液，然后用初始润湿法将该水溶液负载在100g载体上。
载体催化剂在110℃的烘箱中干燥10小时或以上，然后转移入750-1000℃的炉子中煅烧4个小时。根据上面所述的处理过程煅烧后的催化剂含有相对于α-氧化铝的重量的10-15wt％的磷酸钾。应用制得的催化剂进行的烃类蒸汽裂解使用与实施例1～4的相同的方法进行，其结果列于表3中。
[表3]
 对比实施例1   对比实施例2    实施例5    实施例6    实施例7
 催化剂组分  无催化剂的热裂解   KVO310wt％B2O32wt％   K3PO410wt％    K3PO410wt％   K3PO415wt％
   载体      -    氧化铝    氧化铝    氧化铝    氧化铝
  煅烧温度      -     750     750     1000     750
  乙烯产率(wt％) 23.9 31.1 31.5 31.2 31.0
  丙烯产率(wt％) 12.8 17.3 17.1 17.1 17.5
  反应后催化剂中的焦炭的含量(wt％) - 7.64 5.91 6.39 1.8
如表3所示，即使在制备含磷酸钾的催化剂时改变前体，与对比实施例1的热裂解相比，实施例5～7的乙烯和丙烯的产率也有很大地提高。此外，与用钒酸钾和氧化硼作催化剂组分的对比实施例2相比，实施例5～7具有相似的乙烯和丙烯的产率，但在催化剂中生成的焦炭的量却显著降低了，相对该对比实施例而言降低了23到77％。
对比实施例3，实施例8～9
使用负载钒酸钾和氧化硼的催化剂的一个缺点是在高温的热裂解过程中，催化剂组分会有损失。为了测量催化剂组分的损失，每种催化剂都被置于880℃的反应器中，同时以每分钟2.8g的速度向其中注入蒸汽，10小时后测量催化剂组分的量。相对于最初催化剂的量，每种催化剂的损失量都列于表4中，并以wt％表示。
[表4]
 对比实施例2   实施例8  实施例9
  催化剂组分   KVO3/B2O3     K3PO4   K3PO4
    载体     氧化铝     氧化铝   氧化铝
  煅烧温度(℃)     750     750    1000
  损失量(wt％)     K     20       0     0
    V     20       -     -
    B     96       -     -
如表4所示，在对比例3中使用钒酸钾和氧化硼作催化剂组分，在880℃下蒸汽处理10小时，则钒和钾的损失约在20wt％，而硼几乎全部损失了。因此，可以看出由钒酸钾和氧化硼组成的催化剂在烃类热裂解中会损失大量催化剂组分。然而，如实施例8和9中那样，如果使用磷酸钾作为催化剂组分，则催化剂组分几乎没有损失。
对比实施例4，实施例10
在使用催化剂的烃类蒸汽裂解中，焦炭会在反应器壁表面和催化剂表面上持续积聚，因而就必须中断运行并进行再循环处理。为了延长催化剂的寿命，焦炭应该在催化剂再循环处理的过程中在低温下被迅速地除去，这样可以使烃类裂解过程在较短时间内重新开始，因此从经济角度来看也具有很大优势。
在对比实施例4和实施例10中，有焦炭沉积的KVO3/氧化铝催化剂和K3PO4/氧化铝催化剂分别用热重分析仪进行了燃烧实验。注入的气体为空气且流速固定在50ml/min。对比实施例4和实施例10的燃烧实验结果如图1所示。
从结果可以看出，沉积在实施例10中K3PO4/氧化铝催化剂上的焦炭被除去的起始温度约为100℃，低于沉积在对比实施例4中KVO3/氧化铝催化剂上的焦炭被除去的起始温度。同时其焦炭燃烧的终止温度约为100℃，也低于在KVO3/氧化铝催化剂(对比实施例4)中的值。因此，可以断定加入了K3PO4的催化剂在催化剂再生处理中也是非常有利的。再生处理过程可以用空气，或使用蒸汽和空气的混合气体，或只使用蒸汽进行。
实施例11
在实施例1中将水合磷酸钾(K3PO4·1H2O)粉末和作为载体使用的氧化铝粉末按重量比2∶8进行混合，混合物在空气气氛中1300℃下煅烧24小时，然后将其颗粒化以制备煅烧催化剂。
使用制得的煅烧催化剂，应用实施例5和8中同样的方法对石脑油进行蒸汽裂解以制取乙烯和丙烯，其实验结果列于表5中。
[表5]
  对比实施例1   对比实施例2    实施例11
催化剂组分  无催化剂热裂解   KVO310wt％B2O32wt％   K3PO420wt％氧化铝80wt％
    载体      -     氧化铝      -
煅烧温度(℃)      -     750     1300
乙烯产率(wt％)     23.9     31.1     31.5
丙烯产率(wt％)     12.8     17.3     17.3
反应后催化剂中焦炭的含量(wt％) - 7.64 1.5
  损失(wt％)    K      -     20      -
   V      -     20      -
   B      -     96      -
根据本发明，如果通过使用包含磷酸钾催化剂组分的烃类蒸汽裂解的催化剂的烃类蒸汽裂解制备烯烃，则相比于一般热裂解，乙烯和丙烯的产率会有显著提高。并且与一般烃类蒸汽裂解催化剂相比较，在保持相近的乙烯和丙烯产率的情况下，催化剂中积聚的焦炭可以大大的减少，因此催化剂的活性也可以保持一段较长的时间并且热裂解器的压力降低也可以减小。另外，因为催化剂在高温下有优良的热稳定性，并且焦炭可以在催化剂再循环处理中在低温下被迅速地除去，所以催化剂的寿命就可以被延长而且这样的处理在经济上也是非常有利的。本发明可以应用于移动床或流动床反应器，以及固定床反应器。

Claims (26)

1、用于烃类蒸汽裂解的催化剂，含有磷酸钾作为催化剂组分。
2、根据权利要求1所述的用于烃类蒸汽裂解的催化剂，其特征在于：该催化剂是一种载体催化剂，其中磷酸钾负载于载体上。
3、根据权利要求2所述的用于烃类蒸汽裂解的催化剂，其中所述载体选自包含α-氧化铝，二氧化硅，二氧化硅-氧化铝，氧化锆，氧化镁，铝酸镁，铝酸钙，和沸石的组。
4、根据权利要求2所述的用于烃类蒸汽裂解的催化剂，其特征在于：该载体催化剂包含占载体催化剂总重量0.5-50wt％的负载的磷酸钾。
5、根据权利要求1所述的用于烃类蒸汽裂解的催化剂，其特征在于：该催化剂是一种磷酸钾和金属氧化物的煅烧催化剂。
6、根据权利要求5所述的用于烃类蒸汽裂解的催化剂，其特征在于：所述煅烧催化剂含有0.5-50wt％的磷酸钾。
7、根据权利要求5所述的用于烃类蒸汽裂解的催化剂，其中所述金属氧化物选自包含α-氧化铝，二氧化硅，二氧化硅-氧化铝，氧化锆，氧化镁，铝酸镁，铝酸钙，和沸石的组。
8、制备用于烃类蒸汽裂解的催化剂的方法，包括以下步骤：
a)在水中溶解磷酸钾或磷酸钾前体从而制得磷酸钾前体的水溶液；
和
b)将a)水溶液浸渍在载体中从而制得载体催化剂。
9、根据权利要求8所述的制备用于烃类蒸汽裂解的催化剂的方法，进一步包括c)煅烧b)的载体催化剂的步骤。
10、根据权利要求8所述的制备用于烃类蒸汽裂解的催化剂的方法，其特征在于：a)的磷酸钾前体是磷酸钾水合物或氢氧化钾和磷酸铵的盐。
11、根据权利要求8所述的制备用于烃类蒸汽裂解的催化剂的方法，其中b)中的载体选自包含α-氧化铝，二氧化硅-氧化铝，氧化锆，氧化镁，铝酸镁，铝酸钙，和沸石的组。
12、根据权利要求9所述的制备用于烃类蒸汽裂解的催化剂的方法，其特征在于：c)中的煅烧在750-1500℃温度下至少进行4个小时。
13、制备用于烃类蒸汽裂解的催化剂的方法，包括以下步骤：
a)将磷酸钾或磷酸钾前体粉末与金属氧化物粉末混合；和
b)煅烧该混合物以制得磷酸钾-金属氧化物的煅烧催化剂。
14、根据权利要求13所述的制备用于烃类蒸汽裂解的催化剂的方法，其特征在于：a)中磷酸钾前体是水合磷酸钾或氢氧化钾和磷酸铵的盐。
15、根据权利要求13所述的制备用于烃类蒸汽裂解的催化剂的方法，其中a)中的金属氧化物选自包含α-氧化铝，二氧化硅，二氧化硅-氧化铝，氧化锆，氧化镁，铝酸镁，铝酸钙，和沸石的组。
16、根据权利要求13所述的制备用于烃类蒸汽裂解的催化剂的方法，其特征在于：b)中的煅烧在400-1500℃下进行。
17、通过烃类蒸汽裂解制备烯烃的方法，包括在包含作为催化剂组分的磷酸钾的催化剂存在下进行烃类蒸汽裂解的步骤。
18、根据权利要求17所述的制备烯烃的方法，其特征在于：蒸汽裂解进行的反应温度为600-1000℃之间，蒸汽与烃类的重量比值在0.3到1之间，并且LHSV(液时空速)在1-20hr-1之间。
19、根据权利要求17所述的制备烯烃的方法，其特征在于：蒸汽裂解是在固定床反应器、流动床反应器或移动床反应器中进行。
20、根据权利要求17所述的制备烯烃的方法，其特征在于：所述催化剂是一种载体催化剂，其中磷酸钾负载在载体上。
21、根据权利要求20所述的制备烯烃的方法，其中所述载体选自包含α-氧化铝，二氧化硅，二氧化硅-氧化铝，氧化锆，氧化镁，铝酸镁，铝酸钙，和沸石的组。
22、根据权利要求20所述的制备烯烃的方法，其特征在于：载体催化剂含有占载体催化剂总重量0.5-50wt％的负载的磷酸钾。
23、根据权利要求17所述的制备烯烃的方法，其特征在于：催化剂是磷酸钾和金属氧化物的煅烧催化剂。
24、根据权利要求23所述的制备烯烃的方法，其特征在于：煅烧催化剂含有0.5-50wt％的磷酸钾。
25、根据权利要求23所述的制备烯烃的方法，其中所述金属氧化物选自包含α-氧化铝，二氧化硅，二氧化硅-氧化铝，氧化锆，氧化镁，铝酸镁，铝酸钙，和沸石的组。
26、根据权利要求17所述的制备烯烃的方法，其特征在于：当在蒸汽裂解完成之后，通过在空气、空气和蒸汽、或蒸汽存在下，在500-1300℃温度下在焦炭被生成的催化剂的表面上加热催化剂以除去焦炭，从而使催化剂再生。
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