CN1795046A - 烃蒸汽裂化催化剂及其制备方法和使用该催化剂制备轻质烯烃的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于制备轻质烯烃的烃蒸汽裂化催化剂及其制备方法。所述的催化剂是简单的KMgPO4催化剂、载体KMgPO4催化剂或KMgPO4－烧结催化剂。所述的简单KMgPO4催化剂是含有作为催化剂组分的KMgPO4的催化剂。所述的载体KMgPO4催化剂是通过用KMgPO4前体的水溶液浸渍载体而制得，所述的KMgPO4－烧结催化剂是通过KMgPO4粉末或KMgPO4前体粉末与金属氧化物混合后进行烧结而制得。本发明还提供一种在该催化剂存在下通过蒸汽裂化制备例如乙烯和丙烯的轻质烯烃的方法。当包括作为催化组分的KMgSO4的催化剂用于制备烯烃时，相对于常规蒸汽裂化法，提高了烯烃的产率，并降低了沉积在催化剂上的焦碳量。因此，催化剂的活性可保持较长的时间。

Description

烃蒸汽裂化催化剂及其制备方法和使用该催化剂 制备轻质烯烃的方法
技术领域
本发明涉及用于制备轻质烯烃的烃蒸汽裂化催化剂及其制备方法。更具体地，本发明涉及用于制备轻质烯烃的烃蒸汽裂化催化剂，该催化剂在高温下具有优异的热稳定性，并当通过烃蒸汽裂化来制备轻质烯烃时，可减少沉积在催化剂表面上的焦碳量和提高轻质烯烃的产率，以及本发明涉及制备这种催化剂的方法。本发明还涉及使用该催化剂制备轻质烯烃的方法。
背景技术
乙烯和丙烯是石油化工产品重要的基本原料。乙烯和丙烯主要通过在800℃或更高的高温下，在蒸汽存在下，热裂化例如天然气、石脑油和瓦斯油的链烷烃基烃来生产。在烃蒸汽裂化中，为了提高例如乙烯和丙烯的烯烃的产率，要求较高的烃转化速度或较高的烯烃选择性。然而，这种单独的蒸汽裂化法在提高烃转化速度或烯烃选择性方法具有局限性。在这方面，已经提出各种能提高烯烃产率的方法。
作为通过烃蒸汽裂化以提高乙烯和丙烯产率的方法，已提出催化蒸汽裂化法。
已知包括氧化镁和氧化锆的催化剂(美国专利第3,644,557号)、基本上由铝酸钙组成的催化剂(美国专利第3,969,542号)、氧化锰上载有氧化锆氧化物的催化剂(美国专利第4,111,793号)、铁上载有氧化镁的催化剂(欧洲专利第0212320A2号)和采用包括氧化钡、氧化铝和二氧化硅的催化剂制备烯烃的方法(美国专利第5,600,051)。然而，这些催化剂共同的问题是在烃蒸汽裂化期间过多的催化剂发生焦化。
烃在高温下分解产生大量的焦碳。为了除去这些焦碳，蒸汽用作反应物的稀释剂。然而，焦碳仍过量地产生并积聚在反应器的壁上，因而导致各种问题。即，沉积在裂化管壁表面上的焦碳增大了热传递的阻力，从而减少了传递给烃的热量。此外，热传递阻力的增大导致对反应器的进一步加热，以供应裂化反应所需要的足够热能，这样提高了反应器的表面温度，从而降低了反应器预期的使用寿命。另外，沉积在反应器壁表面的焦碳降低了反应器的有效截面积，从而增大了反应器的差压。因此，需要更多的能量用于浓缩和供给反应物。
如上所述，在烃蒸汽裂化中所产生的焦碳增大了热传递阻力和差压，这样抑制了反应器的正常运行。为了反应器的正常运行，反应器应暂停运行以除去焦碳。特别是，当催化剂用于烃蒸汽裂化中时，焦碳不仅积聚在反应器的壁表面，而且积聚在催化剂表面上。在这方面，在烃蒸汽裂化中使用催化剂的情况下焦化问题可能变得更严重。积聚在催化剂表面上的焦碳降低了催化剂的性能，并且同时使施加在催化剂床的差压急速升高。为此，为了反应器的正常运行，反应器应当更频繁地暂停运行。催化剂的表面用于捕获和压缩气相中所形成的焦碳前体。一些催化剂组分有促进焦碳生成的活性。在这方面，用于烃蒸汽裂化的催化剂必须具有能够最大限度地阻止焦化的性能。
对于市场供应的蒸汽裂化反应器，通常间隔30～60天进行焦碳清除。为此，反应器要暂停运行，在蒸汽气氛下鼓入空气使焦碳燃烧尽。清除焦碳所需要的时间根据在反应器中积聚的焦碳量而变化。通常，清除焦碳要1～2天。然而，采用焦碳清除性能差的催化剂可能显著地增加焦碳清除的数量。相对于简单裂化方法，即使采用可能提高乙烯和丙烯产率的催化剂，乙烯和丙烯每单位时间的产量也可能降低。此外，用于焦碳清除的附加费用可能大大增加。在这方面，为了以经济有效的方式进行烃催化蒸汽裂化的方法，需要通过催化剂焦化最小化从而能够减少焦碳清除数量的催化剂。
美国专利第3,872,179号披露了包含碱金属氧化物的氧化锆催化剂，俄罗斯专利第1,011,236号披露了承载在氧化铝载体上的氧化硼-接枝钒酸钾催化剂。这些专利涉及通过气化来清除焦碳，从而减少催化剂表面上的焦化。碱金属氧化物和钒酸钾用于使焦碳通过气化转化为COx，其在清除焦碳中是非常有效的。此外，增加催化剂的加料量，以提高焦碳清除的性能并减少焦碳清除的数量。然而，碱金属氧化物和钒酸钾由于它们的熔点低，所以在热裂化器中可能以液相存在。因此，在反应气体快速流动期间，一些催化剂组分可能随着时间由于挥发而被损耗，从而缩短了催化剂的寿命。为了补偿催化剂这种损失，需要在裂化反应期间添加一些催化剂组分。
发明内容
考虑到上述问题，本发明提供一种用于制备烯烃的烃蒸汽裂化催化剂，该催化剂在高温下具有优异的热稳定性，并可减少沉积在催化剂表面上的焦碳量和提高烯烃的产率。
本发明还提供一种制备包括作为催化剂组分的KMgPO4的催化剂的方法，更详细而言，提供了一种制备载体催化剂的方法，该方法包括用KMgPO4前体的水溶液浸渍载体；以及一种制备烧结催化剂的方法，该方法包括使KMgPO4粉末或KMgPO4前体粉末与金属氧化物混合，接着进行烧结。
本发明还提供一种在催化剂存在下通过烃蒸汽裂化来制备烯烃的方法。
本发明的上述和其它目的可通过下文将要描述的本发明的实施方案来实现。
根据本发明的技术方案，提供一种包括作为催化剂组分的KMgPO4的烃蒸汽裂化催化剂。另外，本发明提供一种KMgPO4被承载在载体上的载体催化剂。该载体可选自包括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。
基于载体催化剂的总重量，KMgPO4在载体催化剂中的含量可以为0.5～30wt％。KMgPO4可来源于由水合硝酸镁、氢氧化钾和磷酸铵所制备的KMgPO4前体。
将KMgPO4前体溶解于水而制得KMgPO4前体水溶液，而后用KMgPO4前体水溶液浸渍载体，从而制备载体催化剂。该方法可进一步包括烧结载体催化剂。烧结可在1,000～1,400℃下进行22～26小时。
在载体催化剂的制备方法中，KMgPO4前体可由水合硝酸镁、氢氧化钾和磷酸铵制得，而载体可选自包括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。
另外，本发明提供通过烧结KMgPO4粉末或KMgPO4前体粉末与金属氧化物而得到的烧结催化剂。基于烧结催化剂的总重量，KMgPO4在烧结催化剂中的含量可以为0.5～50wt％。金属氧化物可选自包括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。KMgPO4前体可由水合硝酸镁、氢氧化钾和磷酸铵制得。
通过混合KMgPO4粉末或KMgPO4前体粉末与金属氧化物，而后烧结所得到的混合物，从而制备烧结催化剂。烧结可在1,000～1,400℃下进行22～26小时。
在烧结催化剂的制备方法中，金属氧化物可选自包括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。
根据本发明的另一技术方案，提供一种在催化剂存在下通过烃蒸汽裂化而制备烯烃的方法，其中所述的催化剂选自包括含有作为催化组分的KMgPO4的催化剂、载体催化剂和烧结催化剂的组。在蒸汽裂化之后，在空气、蒸汽或其混合物存在下，在500～1,300℃下除去催化剂表面上所生成的焦碳从而可以再生催化剂。
蒸汽裂化可在600～1,000℃的反应温度下、蒸汽/烃的重量比为0.3～1.0和LHSV(液时空速)为1～20hr-1的条件下进行。
蒸汽裂化可在选自包括固定床反应器、流化床反应器和流动相反应器的组的反应器中进行。
下面将详细描述本发明。
根据本发明，提供三种形式的包括作为催化剂组分的KMgPO4的烃蒸汽裂化催化剂：(a)KMgPO4本身；(b)KMgPO4被承载在载体上的载体催化剂；以及(c)通过烧结KMgPO4和铝酸镁的混合物而得到的烧结催化剂。
对于KMgPO4被承载在载体上的载体催化剂，基于载体催化剂的总重量，KMgPO4的含量为0.5～30wt％。如果KMgPO4的含量低于0.5wt％，则催化作用可能不充分。另一方面，如果KMgPO4的含量高于30wt％，则可能不能得到对应于KMgPO4含量的催化作用。
其中所用的载体可以是相关领域中的常用载体，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。优选的是表面积为0.1m2/g和低于0.1m2/g的氧化铝。
载体催化剂可按下面方法制备：首先，将水合硝酸镁、氢氧化钾和磷酸铵即KMgPO4的前体组分溶解于水，得到水溶液。然后，通过初期浸渍或液相浸渍，使该水溶液被浸渍到α-氧化铝中，接着在120℃下干燥10小时或更长时间。载体催化剂的制备方法可进一步包括在高温下烧结KMgPO4-浸渍载体以使KMgPO4固定在载体上。优选，烧结可在1,000～1,400℃下进行22～26小时。特别是，如果烧结温度高于1,400℃，则KMgPO4可能熔化，从而导致KMgPO4的损失。
对于通过烧结KMgPO4和金属氧化物的混合物而得到的烧结催化剂，基于烧结催化剂的总重量，KMgPO4的含量为0.5～50wt％。如果KMgPO4的含量低于0.5wt％，则催化作用可能不充分。另一方面，如果KMgPO4的含量高于50wt％，则可能不能得到对应于KMgPO4含量的催化作用。
其中所用的金属氧化物可选自包括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。
烧结催化剂可按下面方法制备：将由水合硝酸镁、氢氧化钾和磷酸铵所得到的KMgPO4粉末或KMgPO4前体粉末与金属氧化物进行物理混合，在高温下进行烧结，并生成预定的形状。此时，烧结可在1,000～1,400℃下进行22～24小时。如果烧结温度高于1,400℃，则KMgPO4可蒸发，从而导致KMgPO4的损失。
本发明提供一种在催化剂存在下通过烃蒸汽裂化而制备烯烃的方法，其中所述的催化剂选自包括含有作为催化组分的KMgPO4的催化剂、载体催化剂和烧结催化剂。此时，蒸汽裂化在通用的蒸汽裂化条件下进行。即，在烃蒸汽裂化催化剂的存在下，在600～1,000℃的反应温度下、蒸汽/烃的重量比为0.3～1.0和LHSV(液时空速)为1～20hr-1的条件下，进行蒸汽裂化。
在烃蒸汽裂化中可使用的反应器可以是固定床反应器、流化床反应器或流动相反应器。当烃蒸汽裂化在固定床反应器中进行时，采用α-氧化铝-载有KMgPO4的催化剂。该催化剂可以LASIK环状或其它特定的形状构成。
在烃蒸汽裂化期间在含KMgPO4的催化剂上所生成的焦碳，通过在空气、蒸汽或其混合物存在下在500～1,300℃下加热而除去。
下面，通过实施例和对比实施例将更具体地描述本发明。然而，下面的实施例仅仅是为了说明而提供，因此本发明不局限于这些实施例或被它们所限制。
具体实施方式
[实施例1]
α-氧化铝用作制备催化剂的载体，并具有下列物理性质：球形；直径为5mm；表面积为0.04m2/g；空隙率为21.89％；以及平均孔径为19.76nm。将155.8g水合硝酸镁、34.1g氢氧化钾和70.0g磷酸铵即KMgPO4的前体组分溶解于100g的水中，而得到水溶液。使该水溶液通过初期浸渍被浸渍到100g的α-氧化铝中。所得到的载体催化剂在110℃的烘箱中干燥10小时或更长时间，然后在1,000℃下烧结24小时。如下面表2所示，基于α-氧化铝的重量，该烧结催化剂含15wt％的KMgPO4。
[实施例2]
除烧结温度为1,100℃以外，以与实施例1相同的方法制备烧结催化剂。如下面表2所示，基于α-氧化铝的重量，该烧结催化剂含15wt％的KMgPO4。
[实施例3]
除烧结温度为1,200℃以外，以与实施例1相同的方法制备烧结催化剂。如下面表2所示，基于α-氧化铝的重量，该烧结催化剂含15wt％的KMgPO4。
[实施例4]
除采用102.8g水合硝酸镁、22.5g氢氧化钾和46.2g磷酸铵以及烧结温度为1,200℃以外，以与实施例1相同的方法制备烧结催化剂。如下面表2所示，基于α-氧化铝的重量，该烧结催化剂含10wt％的KMgPO4。
[实施例5]
除采用207.2g水合硝酸镁、45.3g氢氧化钾和93.1g磷酸铵以及烧结温度为1,200℃以外，以与实施例1相同的方法制备烧结催化剂。如下面表2所示，基于α-氧化铝的重量，该烧结催化剂含20wt％的KMgPO4。
[对比实施例1]
在不存在催化剂的情况下进行石脑油的蒸汽裂化。
[对比实施例2]
α-氧化铝用作制备催化剂的载体，并具有下列物理性质：球形；直径为5mm；表面积为0.04m2/g；空隙率为21.89％；以及平均孔径为19.76nm。将4.06g氢氧化钾、8.48g钒酸铵和3.54g硼酸即钒酸钾的前体组分溶解于40g的水中，而得到水溶液。使该水溶液通过初期浸渍被浸渍到100g的α-氧化铝中。该浸渍的α-氧化铝在110℃的烘箱中在空气气氛中干燥10小时或更长时间，然后在烧结炉中在750℃下烧结4小时。基于α-氧化铝的重量，所制备的烧结催化剂含10wt％的钒酸钾和2wt％的氧化硼。
[对比实施例3]
将12.6g的水合磷酸钾(K3PO4·1H2O)即磷酸钾的前体溶解于40g的水中，而得到水溶液。使该水溶液通过初期浸渍被浸渍到100g的对比实施例2的α-氧化铝中。所得到的载体催化剂在110℃的烘箱中干燥10小时或更长时间，然后在烧结炉中在1,000℃下烧结4小时。如下面表2所示，基于α-氧化铝的重量，这样制备的烧结催化剂含10wt％的磷酸钾。
[对比实施例4]
除17.3g的水合磷酸钾用作磷酸钾的前体以外，以与对比实施例3相同的方法制备烧结催化剂。如下面表2所示，基于α-氧化铝的重量，该烧结催化剂含15wt％的磷酸钾。
[对比实施例5]
除21.8g的水合磷酸钾用作磷酸钾的前体以外，以与对比实施例3相同的方法制备烧结催化剂。如下面表2所示，基于α-氧化铝的重量，该烧结催化剂含20wt％的磷酸钾。
[实验性实施例1]
根据下面的方法，采用实施例1～5和对比实施例2～5的催化剂来制备乙烯和丙烯。此时，石脑油用作蒸汽裂化的烃，石脑油的组成和物理性质总结于下面表1中。
[表1]
             物理性质                   组成(wt％)
  密度(g/cc)   初始沸点(℃)   最终沸点(℃)   正链烷烃   1-链烷烃   环烷   芳族化合物
  0.675   30.9   160.7   39.5   38.9   15.3   6.3
用作反应物的石脑油和水通过定量泵供入反应器中。此时，石脑油和水以2：1(按重量)的比例使用，且石脑油的流速(LHSV)设定为10hr-1。已供入反应器中的石脑油和水通过蒸发器进行混合，在第一预热器中被加热至550℃，然后在第二预热器中被加热至650℃，而后被注入填充有催化剂的石英反应器(长度：45cm，直径：3/8英寸)中。
石英反应器通过三级电炉被加热至880℃。已通过第二预热器的蒸汽和石脑油的混合物在石英反应器中进行接触裂化。当经过两个串联连接的冷凝器时，水和重油被冷凝为液相并被回收，而气相混合物在经过联机气相色谱分析后输出。采用下面公式1计算乙烯的产率。同样以相同的方式计算其它产物(丙烯)的产率。
[公式1]
石脑油的接触蒸汽裂化和非接触蒸汽裂化的结果示于下面表2中。在反应结束后，在含有相对高浓度焦碳的催化剂床的下部生成的焦碳被收集并进行定量。基于用于4小时反应的石脑油的供入量，乙烯和丙烯的产率以wt％表示。基于反应结束后所回收的催化剂的重量，焦碳的量以wt％表示。
[表2]
项目 催化剂组分(wt％)   氧化铝载体(g) 烧结温度(℃) 乙烯的产率(wt％) 丙烯的产率(wt％)   催化剂上所生成的焦碳(wt％)
  实施例1   KMgPO415   100   1000   31.2   17.1   3.34
  实施例2   KMgPO415   100   1100   31.4   17.2   2.50
  实施例3   KMgPO415   100   1200   31.6   17.1   1.49
  实施例4   KMgPO410   100   1200   31.4   17.2   3.37
 实施例5   KMgPO420   100   1200   31.6   17.1   0.62
 对比实施例1   非催化剂/裂化   -   -   23.9   12.3   -
 对比实施例2   KVO310/B2O32   100   750   31.1   17.3   7.64
 对比实施例3   K3PO410   100   1000   31.6   17.2   6.04
 对比实施例4   K3PO415   100   1000   31.4   17.2   3.48
 对比实施例5   K3PO420   100   1000   31.5   17.1   2.52
如表2所示，相对于进行非催化裂化的对比实施例1，KMgPO4用作催化剂组分的实施例1～3的乙烯和丙烯的产率显著提高。实施例1～3的乙烯和丙烯的产率类似于将钒酸钾和氧化硼用作催化剂组分的对比实施例2和将磷酸钾用作催化剂组分的对比实施例4的乙烯和丙烯的产率。然而，与对比实施例2和4相比，实施例1～3的催化剂上所生成的焦碳量分别显著降低56～80％和4～57％。在实施例1～3的催化剂的制备过程中，采用较高的烧结温度没有提高乙烯和丙烯的产率，但大大地降低了沉积在催化剂上的焦碳量。但是，高于1,400℃的烧结可使KMgPO4熔化，导致KMgPO4损失。
根据催化剂组分含量的变化的影响也示于上面表2中。对于实施例4～5的催化剂，随KMgPO4的含量提高，乙烯和丙烯的产率没有显著改变，但是催化剂上所生成的焦碳量显著降低。然而，在采用表面积为0.1m2/g或低于0.1m2/g的氧化铝载体的情况下，包含高于30wt％的KMgPO4并不具有对应于含量的效果。当与钒酸钾和氧化硼用作催化剂组分的对比实施例2的催化剂和磷酸钾用作催化剂组分的对比实施例3和5的催化剂相比，在钾化合物含量相同的情况下，实施例4～5的乙烯和丙烯的产率与对比实施例2、3和5的乙烯和丙烯的产率相似。但是，当与对比实施例2和对比实施例3与5的催化剂上所生成的焦碳量相比，实施例4～5的催化剂上所生成的焦碳量分别降低56wt％和44～53wt％。
[实施例6和对比实施例6～7]
载有钒酸钾和氧化硼的催化剂的一个严重缺点是在热裂化过程中催化剂组分的损失。为了评价催化剂组分的损失程度，在2.8g蒸汽/分钟的流动条件下将实施例6和对比实施例6～7的催化剂各填充在880℃的反应器中，而后测量反应20小时之后的催化剂组分的量。对于实施例6和对比实施例6～7的各催化剂，相对于催化剂组分的起始量的催化剂组分的损失量(wt％)示于下面表3中。
[表3]
  项目   对比实施例6  对比实施例7   实施例6
  催化剂组分   KVO3/B2O3  K3PO4   KMgPO4
  载体   氧化铝  氧化铝   氧化铝
  烧结温度(℃)   750  1,000   1,200
损失量(wt％)   K   20  0   0
  V   20  -   -
  B   96  -   -
如表3所示，对于钒酸钾和氧化硼用作催化剂组分的对比实施例6，在880℃下蒸汽裂化20小时之后，钾和钒的损失量约20wt％，而几乎所有的硼损耗掉了。因此，可以看出包括钒酸钾和氧化硼的催化剂在烃蒸汽裂化过程中明显损失了。但是，对于磷酸钾和KMgPO4分别用作催化剂组分的对比实施例7和实施例6，只观测到极少量的催化剂组分的损失。
[实施例7]
将由水合硝酸镁、氢氧化钾和磷酸铵所得到的KMgPO4前体粉末与铝酸镁粉末以2∶8(按重量)的比例进行混合。所得到的混合物在空气气氛下在1,300℃下烧结24小时，接着造粒以制备烧结催化剂。
[实验性实施例2]
在实施例7的烧结催化剂的存在下，以与实验性实施例1相同的方法，通过石脑油蒸汽裂化以制备乙烯和丙烯，结果示于下面表4中。
[表4]
  项目   对比实施例1   对比实施例2   实施例7
催化剂组分 非催化剂/裂化   KVO310wt％B2O32wt％   KMgPO420wt％铝酸镁80wt％
  载体   -   氧化铝   -
  烧结温度(℃)   -   750   1,300
  乙烯的产率(wt％)   23.9   31.1   31.3
  丙烯的产率(wt％)   12.8   17.3   17.1
  蒸汽裂化后催化剂上所生成的焦碳(wt％) - 7.64 1.8
如上面表4的结果所示，与进行石脑油非催化裂化的对比实施例1相比较，采用实施例7的催化剂制备的乙烯和丙烯均表现出产率提高。
对实施例7和使用钒酸钾和氧化硼作为催化剂组分的对比实施例2之间进行比较，乙烯和丙烯的产率相近似。但是，相对于对比实施例2的催化剂上所生成的焦碳量，实施例7的催化剂上所生成的焦碳量显著降低24wt％。
工业实用性
从以上描述明显看出，相对于由常规的非催化裂化法制备的轻质烯烃的产率，当在包括作为催化剂组分的KMgPO4的催化剂的存在下进行烃蒸汽裂化，例如乙烯和丙烯的轻质烯烃的产率可大大地提高。
另外，相对于常规的催化烃蒸汽裂化法，根据本发明的催化烃蒸汽裂化法可显著降低催化剂上所生成的焦碳量，而不影响例如乙烯和丙烯的轻质烯烃的产率。因此，催化剂的活性可保持较长的时间，并可降低作用于裂化器上的减压(pressure reduction)。而且，因为KMgPO4在高温下具有非常优异的热稳定性，所以可延长催化剂的寿命，且催化蒸汽裂化可在所有的固定床反应器、流动相反应器和流化床反应器中进行。
当参考本发明示范性的实施方案，已对本发明进行具体地公开和描述，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，本领域中的普通技术人员应理解其中可进行各种形式和细节的改变。

Claims (21)

1、一种用于烃蒸汽裂化的催化剂，包括作为催化剂组分的KMgPO4。
2、如权利要求1所述的催化剂，所述的催化剂是KMgPO4被承载在载体上的载体催化剂。
3、如权利要求2所述的催化剂，其中所述的载体选自包括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、如权利要求2所述的催化剂，其中，基于载体催化剂的总重量，KMgPO4在载体催化剂中的含量为0.5～30wt％。
5、如权利要求2所述的催化剂，其中，KMgPO4来源于由水合硝酸镁、氢氧化钾和磷酸铵所制备的KMgPO4前体。
6、一种制备用于烃蒸汽裂化的催化剂的方法，该方法包括：
将KMgPO4前体溶解于水中，制得KMgPO4前体的水溶液；和
用KMgPO4前体的水溶液浸渍载体，制得载体催化剂。
7、如权利要求6所述的方法，该方法进一步包括烧结所述的载体催化剂。
8、如权利要求7所述的方法，其中所述的烧结在1,000～1,400℃下进行22～26小时。
9、如权利要求6所述的方法，其中所述的KMgPO4前体由水合硝酸镁、氢氧化钾和磷酸铵制得。
10、如权利要求6所述的方法，其中所述的载体选自包括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。
11、如权利要求1所述的催化剂，该催化剂是通过烧结KMgPO4粉末或KMgPO4前体粉末与金属氧化物所得到的烧结催化剂。
12、如权利要求11所述的催化剂，其中，基于烧结催化剂的总重量，KMgPO4在烧结催化剂中的含量为0.5～50wt％。
13、如权利要求11所述的催化剂，其中，所述的金属氧化物选自包括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。
14、如权利要求11所述的催化剂，其中，所述的KMgPO4前体由水合硝酸镁、氢氧化钾和磷酸铵制得。
15、一种制备用于烃蒸汽裂化的催化剂的方法，该方法包括：
使KMgPO4粉末或KMgPO4前体粉末与金属氧化物混合；和
烧结所得到的混合物，制得KMgPO4-金属氧化物的烧结催化剂。
16、如权利要求15所述的方法，其中所述的烧结在1,000～1,400℃下进行22～26小时。
17、如权利要求15所述的方法，其中所述的金属氧化物选自包括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。
18、一种在催化剂存在下通过烃蒸汽裂化而制备烯烃的方法，其中所述的催化剂选自包括含有KMgSO4作为催化组分的催化剂、载体催化剂和烧结催化剂的组。
19、如权利要求18所述的方法，其中所述的蒸汽裂化在600～1,000℃的反应温度下、蒸汽/烃的重量比为0.3～1.0和液时空速LHSV为1～20hr-1的条件下进行。
20、如权利要求18所述的方法，其中所述的蒸汽裂化在选自包括固定床反应器、流化床反应器和流动相反应器的组的反应器中进行。
21、如权利要求18所述的方法，其中所述的催化剂在蒸汽裂化之后通过在空气、蒸汽或其混合物存在下、在500～1,300℃下除去催化剂表面上所生成的焦碳而再生。
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