ES2740724T3 - Catalizador de deshidrogenación y procedimiento que utiliza el catalizador - Google Patents

Catalizador de deshidrogenación y procedimiento que utiliza el catalizador Download PDF

Info

Publication number
ES2740724T3
ES2740724T3 ES16732668T ES16732668T ES2740724T3 ES 2740724 T3 ES2740724 T3 ES 2740724T3 ES 16732668 T ES16732668 T ES 16732668T ES 16732668 T ES16732668 T ES 16732668T ES 2740724 T3 ES2740724 T3 ES 2740724T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
catalyst
range
weight
mass fraction
hydrocarbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES16732668T
Other languages
English (en)
Inventor
Kongkiat Suriye
Amnart Jantharasuk
Wuttithep Jareewatchara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMH Co Ltd
Original Assignee
SMH Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMH Co Ltd filed Critical SMH Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2740724T3 publication Critical patent/ES2740724T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/19Catalysts containing parts with different compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/327Formation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds only
    • C07C5/333Catalytic processes
    • C07C5/3335Catalytic processes with metals
    • C07C5/3337Catalytic processes with metals of the platinum group
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/10Magnesium; Oxides or hydroxides thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/002Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/02Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • B01J23/04Alkali metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/14Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of germanium, tin or lead
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/28Molybdenum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/30Tungsten
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/32Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/36Rhenium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42Platinum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/64Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/652Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/6525Molybdenum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/64Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/652Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/6527Tungsten
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/64Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/656Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/6567Rhenium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/90Regeneration or reactivation
    • B01J23/92Regeneration or reactivation of catalysts comprising metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/90Regeneration or reactivation
    • B01J23/96Regeneration or reactivation of catalysts comprising metals, oxides or hydroxides of the noble metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/04Mixing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/16Reducing
    • B01J37/18Reducing with gases containing free hydrogen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/04Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst
    • B01J38/12Treating with free oxygen-containing gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/327Formation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds only
    • C07C5/333Catalytic processes
    • C07C5/3332Catalytic processes with metal oxides or metal sulfides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C6/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions
    • C07C6/08Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond
    • C07C6/10Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond in hydrocarbons containing no six-membered aromatic rings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/10Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group I (IA or IB) of the Periodic Table
    • B01J2523/13Potassium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/30Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group III (IIIA or IIIB) of the Periodic Table
    • B01J2523/31Aluminium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/30Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group III (IIIA or IIIB) of the Periodic Table
    • B01J2523/36Yttrium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/30Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group III (IIIA or IIIB) of the Periodic Table
    • B01J2523/37Lanthanides
    • B01J2523/3787Ytterbium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/40Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group IV (IVA or IVB) of the Periodic Table
    • B01J2523/41Silicon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/40Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group IV (IVA or IVB) of the Periodic Table
    • B01J2523/43Tin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/40Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group IV (IVA or IVB) of the Periodic Table
    • B01J2523/48Zirconium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/60Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group VI (VIA or VIB) of the Periodic Table
    • B01J2523/67Chromium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/60Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group VI (VIA or VIB) of the Periodic Table
    • B01J2523/68Molybdenum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/60Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group VI (VIA or VIB) of the Periodic Table
    • B01J2523/69Tungsten
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/70Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group VII (VIIB) of the Periodic Table
    • B01J2523/74Rhenium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/80Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group VIII of the Periodic Table
    • B01J2523/82Metals of the platinum group
    • B01J2523/828Platinum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/02Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • C07C2521/04Alumina
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/02Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/02Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • C07C2523/04Alkali metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/10Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of rare earths
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • C07C2523/24Chromium, molybdenum or tungsten
    • C07C2523/30Tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
    • C07C2523/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
    • C07C2523/42Platinum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
    • C07C2523/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups C07C2523/02 - C07C2523/36
    • C07C2523/56Platinum group metals
    • C07C2523/64Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tatalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • C07C2523/652Chromium, molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2531/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • C07C2531/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • C07C2531/12Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
    • C07C2531/14Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides of aluminium or boron
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Catalizador de conversión de hidrocarburos que comprende, i) un catalizador en forma oxidada, que comprende metales M1, M2, M3 y M4, en el que: M1 se selecciona de Si, Al, Zr, y mezclas de los mismos; M2 se selecciona de Pt, Cr, y mezclas de los mismos; M3 es W; M4 se selecciona de Sn, K, Y, Yb, y mezclas de los mismos; en el que la fracción másica de M1 está en el intervalo de 0,1 a 0,8; la fracción másica de M2 está en el intervalo de 0,001 a 0,2; la fracción másica de M3 está en el intervalo de 0,001 a 0,2; la fracción másica de M4 está en el intervalo de 0,0001 a 0,2; y la fracción másica de oxígeno está en el intervalo de 0,1 a 0,8; y ii) un eliminador de hidrógeno seleccionado de al menos un derivado de metal alcalino y/o alcalinotérreo, en forma metálica, de hidruro, de sal, de complejo o de aleación.

Description

DESCRIPCIÓN
Catalizador de deshidrogenación y procedimiento que utiliza el catalizador
La presente invención se refiere a un catalizador de conversión de hidrocarburos y a un procedimiento para la conversión de una alimentación de hidrocarburos que comprende compuestos hidrocarbonados saturados en productos de olefina.
Las olefinas, especialmente las olefinas ligeras que incluyen etileno y propileno, son productos hidrocarbonados valiosos. Son útiles para preparar una amplia variedad de productos finales, incluyendo óxido de etileno, óxido de propileno, etilbenceno, acetona, fenol, polietileno, polipropileno, otros polímeros y otros productos petroquímicos. Aunque sus precios han fluctuado a lo largo del tiempo, las demandas en la industria siguen creciendo de manera continua.
Para satisfacer las necesidades industriales, se han usado muchos métodos para producir olefinas. Sin embargo, normalmente resulta más atractivo económicamente producir olefinas a partir de materias primas de menor valor tal como las parafinas. Un método convencional para convertir parafinas saturadas en olefinas es el craqueo térmico. Se trata de un método de gran consumo de energía y la selectividad del producto es difícil de ajustar y controlar.
El craqueo catalítico es un método desarrollado posteriormente. Con materiales catalíticos apropiados, generalmente materiales basados en zeolita, el craqueo de hidrocarburos puede producirse en condiciones de funcionamiento menos rigurosas.
En la técnica, también se conocen procedimientos para convertir parafinas saturadas en olefinas con un número correspondiente de átomos de carbono mediante deshidrogenación utilizando un catalizador apropiado. La deshidrogenación puede ir seguida por una etapa de reacción apropiada para convertir adicionalmente la olefina obtenida en producto(s) deseados(s). Por ejemplo, la deshidrogenación puede ir seguida por una etapa metátesis para convertir la olefina obtenida a partir de la etapa de deshidrogenación en olefinas diferentes.
Durante la deshidrogenación y la siguiente etapa de reacción, por ejemplo metátesis, pueden tener lugar diversas reacciones secundarias, por ejemplo la (re)hidrogenación de etileno, propileno o buteno que son productos finales preferidos de una reacción de deshidrogenación de etano, propano o butano. Dicho de otro modo, el desarrollo de hidrógeno puede ser un inconveniente en la reacción adicional de las olefinas obtenidas.
Por tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un catalizador de conversión de hidrocarburos y un procedimiento respectivo que lo utiliza, en el que pueden disminuirse o sustancialmente evitarse las reacciones secundarias de hidrógeno.
Este objeto se logra mediante un catalizador de conversión de hidrocarburos que comprende i) un catalizador en forma oxidada, que comprende metales M1, M2, M3 y M4, en el que: M1 se selecciona de Si, Al, Zr, y mezclas de los mismos; M2 se selecciona de Pt, Cr, y mezclas de los mismos; M3 se selecciona de W, Mo, Re y mezclas de los mismos; M4 se selecciona de Sn, K, Y, Yb y mezclas de los mismos; en el que la fracción másica de M1 está en el intervalo de 0,1 a 0,8; la fracción másica de M2 está en el intervalo de 0,001 a 0,2; la fracción másica de M3 está en el intervalo de 0,001 a 0,2; la fracción másica de M4 está en el intervalo de 0,0001 a 0,2; y la fracción másica de oxígeno está en el intervalo de 0,1 a 0,8; y ii) un eliminador de hidrógeno seleccionado de al menos un derivado de metal alcalino y/o alcalinotérreo, preferiblemente en forma metálica, de hidruro, de sal, de complejo o de aleación.
Según la invención, también es un procedimiento para la conversión de una alimentación de hidrocarburos que comprende compuestos hidrocarbonados saturados en productos de olefina, que comprende poner en contacto una corriente de alimentación de hidrocarburos con el catalizador de conversión de hidrocarburos inventivo.
Las realizaciones preferidas se dan a conocer en las reivindicaciones secundarias.
En otra realización de la presente invención, la fracción másica de M1 está en el intervalo de 0,2 a 0,6, la fracción másica de M2 está en el intervalo de 0,0015 a 0,15, preferiblemente de 0,0015 a 0,05, la fracción másica de M3 está en el intervalo de 0,005 a 0,15, preferiblemente de 0,01 a 0,1, y/o la fracción másica de M4 está en el intervalo de 0,00015 a 0,03, preferiblemente de 0,0003 a 0,01. En otra realización, la fracción másica de oxígeno está en el intervalo de 0,2 a 0,6.
En otra realización, M2 es Pt y/o M3 es W.
En una realización, el procedimiento para la conversión de la alimentación de hidrocarburos de la presente invención se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 200-700°C, preferiblemente de 300-650°C, más preferiblemente de 400-600°C.
En otra realización, el catalizador en forma oxidada comprende además metal M5 (es decir un catalizador de fórmula M1M2M3M4M50).
Preferiblemente, M5 se selecciona de Mg, Ca, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, y mezclas de los mismos; y la fracción másica de M5 está preferiblemente en el intervalo de 0,005 a 0,1, más preferiblemente de 0,005 a 0,05.
Las fracciones másicas de M1-M4 y O, y de M1-M5 y O, respectivamente, suman 1 en el catalizador de la presente invención.
En una realización, el al menos un metal alcalino y/o alcalinotérreo se selecciona de Li, Na, K, Mg, Ca, y mezclas de los mismos, preferiblemente Na y Mg.
Se encontró sorprendentemente que un eliminador de hidrógeno utilizado en el catalizador de conversión de hidrocarburos inventivo puede eliminar hidrógeno en situaciones no deseadas. El eliminador de hidrógeno seleccionado para la presente invención contiene cierta capacidad de almacenamiento de hidrógeno. La capacidad de almacenamiento de hidrógeno del eliminador de hidrógeno puede ser o bien reversible o bien irreversible.
El catalizador en forma oxidada puede prepararse mezclando todos los precursores de los elementos M1 a M4 o M1 a M5 entre sí, seguido por un tratamiento térmico adecuado con el fin de obtener la composición deseada de múltiples metales. Los precursores de elementos son compuestos de partida que contienen los elementos deseados que pueden convertirse en la forma deseada de elementos, preferiblemente óxidos, en el catalizador final mediante un tratamiento térmico adecuado. Por ejemplo, el precursor de M1 a M5 puede incluir óxidos, haluros, alcóxidos, nitratos, carbonatos, formiatos, oxalatos, aminas o hidróxidos de los elementos.
La mezcla de precursores de elementos puede producirse en forma seca o en forma húmeda. Cuando se mezclan en forma seca, los precursores de elementos pueden proporcionarse convenientemente en forma de polvo. El polvo de los precursores de elementos puede mezclarse fácilmente mediante mezclado físico en una mezcladora. La mezcla de precursores de elementos se somete entonces a un tratamiento térmico adecuado, preferiblemente calcinación, para obtener el catalizador final en forma oxidada. Cuando se mezclan en forma húmeda, los precursores de elementos pueden proporcionarse en forma de disolución y/o suspensión. Entonces se seca una mezcla de las disoluciones y/o suspensiones de precursores de elementos para retirar los disolventes. Posteriormente, la mezcla seca se somete a un tratamiento térmico adecuado, preferiblemente calcinación, para obtener el catalizador final. De manera alternativa, y preferible, algunos de los precursores de elementos pueden proporcionarse en forma seca y algunos de los precursores de elementos pueden proporcionarse en forma húmeda. Los precursores de elementos secos y húmedos pueden combinarse mediante métodos convencionales incluyendo impregnación, humedad incipiente, intercambio iónico u otros métodos conocidos en la técnica. La mezcla obtenida se somete entonces a un tratamiento térmico adecuado, preferiblemente calcinación, para obtener el catalizador final. Un tratamiento térmico adecuado implica una atmósfera seleccionada y una temperatura seleccionada que puede retirar y/o convertir al menos una parte de los precursores de elementos en la forma deseada de los elementos correspondientes en el catalizador final. Se prefiere particularmente que los elementos estén en forma oxidada en el catalizador final. La atmósfera seleccionada puede incluir atmósfera oxidante, atmósfera reductora y atmósfera inerte. En una realización preferida, el polvo de catalizador preparado se somete a calcinación en aire a una temperatura en el intervalo de 300°C a 800°C durante de 1 a 24 horas, incluso más preferiblemente de 400°C a 700°C durante de 2 a 10 horas.
El catalizador en forma oxidada también puede prepararse mediante calcinación por separado de uno o más de los precursores de elementos, combinando luego los precursores de elementos oxidados respectivos y finalmente calcinando. Por ejemplo, se usan soportes de zirconia, alúmina, sílice y/o zeolita (M1) para impregnar individual o simultáneamente M2, M3 y M4 y/o M5 en los mismos. Entonces se mezclan físicamente las composiciones individuales preparadas respectivamente y finalmente se calcinan. El eliminador de hidrógeno o bien puede añadirse a estas mezclas o bien puede añadirse cuando se prepara la mezcla final de todos los metales M1-M5 y el eliminador de hidrógeno.
En una realización preferida, el catalizador de conversión de hidrocarburos se prepara mezclando físicamente el catalizador en forma oxidada, que se calcina y se proporciona en forma sólida, con el eliminador de hidrógeno, que preferiblemente también se proporciona en forma sólida.
De manera adecuada para la invención, el eliminador de hidrógeno es una forma derivada de un metal alcalino y/o alcalinotérreo, preferiblemente en forma metálica, de hidruro, de sal, de complejo, de aleación, o mezclas de las mismas.
El eliminador de hidrógeno se prepara preferiblemente sometiendo un precursor de eliminador de hidrógeno a un tratamiento térmico apropiado, preferiblemente calcinación a una temperatura en el intervalo de 300°C a 700°C, más preferiblemente de 400°C a 600°C, durante 2 a 24 horas.
El precursor de eliminador de hidrógeno puede ser un compuesto de un metal alcalino y/o alcalinotérreo, preferiblemente sal de un metal alcalino y/o alcalinotérreo.
En una realización, el precursor de eliminador de hidrógeno se selecciona de Ca(BH4)2, Mg(BH4)2, Ca(NO3)2, K(NO3)2, Na(NO3)2, y mezclas de los mismos.
Se encontró que a una temperatura de tratamiento térmico y/o temperatura de conversión de hidrocarburos apropiada, el precursor de eliminador de hidrógeno se descompone para ser una forma derivada del metal alcalino y/o alcalinotérreo. A este respecto, en una realización de la presente invención, el eliminador de hidrógeno no está presente en forma oxidada en el catalizador de conversión de hidrocarburos, pero está presente en una forma derivada del metal alcalino y/o alcalinotérreo, preferiblemente en forma metálica, de hidruro, de sal, de complejo, de aleación o mezclas de las mismas.
En otra realización, la preparación del catalizador de conversión de hidrocarburos según la presente invención puede implicar además conformar el polvo de catalizador para dar una forma adecuada para un reactor comercial. Las formas adecuadas para un reactor comercial pueden incluir gránulos, productos extruidos, esferas, y similares. Pueden añadirse además materiales aglutinantes suficientes a la composición de catalizador para facilitar la conformación del catalizador.
La puesta en contacto de la corriente de alimentación de hidrocarburos con el catalizador i) y el eliminador de hidrógeno ii) puede producirse por separado o simultáneamente. En una realización preferida, el catalizador i) y el eliminador de hidrógeno ii) se mezclan, y la puesta en contacto de la corriente de alimentación de hidrocarburos con el catalizador i) y el eliminador de hidrógeno ii) se produce simultáneamente. El mezclado del catalizador i) y el eliminador de hidrógeno ii) puede realizarse a nivel microscópico o a nivel macroscópico. En una realización, el eliminador de hidrógeno o su precursor se añade a la etapa de preparación del catalizador i). Preferiblemente, los polvos del catalizador i) y el eliminador de hidrógeno ii) se mezclan físicamente antes de ponerse en contacto con la corriente de alimentación de hidrocarburos. La mezcla de polvos puede conformarse para dar una forma adecuada, opcionalmente con un aglutinante adecuado añadido, antes de ponerse en contacto con la corriente de alimentación de hidrocarburos. También se prefiere que el catalizador i) y el eliminador de hidrógeno ii) se mezclen físicamente en una razón en peso adecuada antes de ponerse en contacto con la corriente de alimentación de hidrocarburos. Una razón en peso adecuada de catalizador i) y eliminador de hidrógeno ii) a este respecto puede ser de desde 1-99 hasta 99-1. Una razón en peso preferida de catalizador i) con respecto a eliminador de hidrógeno ii) está en el intervalo de 1-30 a 1, más preferiblemente de 2-25 a 1, incluso más preferiblemente de 4-20 a 1, de manera adicional incluso más preferiblemente de 5-15 a 1.
Con el fin de lograr el producto de olefinas, es favorable que la corriente de alimentación de hidrocarburos comprenda un hidrocarburo parafínico. En una realización preferida, la corriente de alimentación de hidrocarburos comprende una parafina que tiene de 2 a 5 átomos de carbono. En una realización más específica, la corriente de alimentación de hidrocarburos comprende una parafina seleccionada de etano, propano, butano, pentano y mezclas de los mismos, preferiblemente propano, butano, y una mezcla de los mismos.
El procedimiento de conversión de hidrocarburos puede hacerse funcionar en un amplio intervalo de condiciones de funcionamiento. Sin embargo, algunos intervalos específicos de condiciones de funcionamiento pueden dar como resultado una alta selectividad de producción de olefinas. En una realización, el procedimiento se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 200°C a 700°C, preferiblemente de 300°C a 650°C, incluso más preferiblemente de 400°C a 600°C. En otra realización, el procedimiento se lleva a cabo a una presión en el intervalo de 0,01 a 10 bar de presión manométrica, preferiblemente de 0,05 a 5 bar de presión manométrica. El tiempo de contacto necesario para obtener un rendimiento deseable de producto de olefinas depende de varios factores tales como la temperatura de funcionamiento, la presión de funcionamiento y la actividad del catalizador. En una realización, el procedimiento se lleva a cabo a una velocidad espacial horaria másica (WHSV) en el intervalo de 0,01 a 20 h-1, preferiblemente de 0,05 a 5 h-1. El procedimiento puede realizarse de manera discontinua o continua. Para escala comercial, resulta favorable que el procedimiento se haga funcionar de manera continua. El funcionamiento continuo puede realizarse con lecho fijo, lecho fluidizado u otras técnicas conocidas en la técnica, prefiriéndose normalmente el lecho fijo.
Antes de ponerse en contacto con la corriente de alimentación de hidrocarburos, el catalizador i) y el eliminador de hidrógeno ii) pueden pretratarse opcionalmente. La condición de pretratamiento puede incluir poner en contacto el catalizador i) y el eliminador de hidrógeno ii) con un gas inerte, un gas oxidante, un gas reductor, un hidrocarburo, preferiblemente un hidrocarburo alifático C2-C6, y cualquier mezcla de los mismos. El pretratamiento puede dividirse en varias etapas, en el que etapa puede emplear diferentes condiciones y atmósferas. Generalmente se prefiere que el pretratamiento se realice a una temperatura elevada, preferiblemente de 200°C a 700°C, más preferiblemente de 300°C a 600°C, incluso más preferiblemente de 350°C a 550°C.
Después del contacto con la corriente de alimentación de hidrocarburos en la condición de funcionamiento, pueden depositarse algunas sustancias tóxicas, hidrocarburos pesados y coque sobre la superficie del catalizador y el eliminador de hidrógeno. Normalmente esto afecta a la actividad de la mezcla de catalizador que va disminuyendo gradualmente a lo largo del tiempo. Puede realizarse una regeneración adecuada en la mezcla usada del catalizador y el eliminador de hidrógeno para recuperar al menos algo de su actividad. En una realización, el procedimiento de conversión de hidrocarburos comprende una etapa de regeneración en el que la etapa de regeneración incluye poner en contacto el catalizador de conversión de hidrocarburos con un agente oxidante a alta temperatura. La etapa de regeneración debe controlarse cuidadosamente para evitar el sobrecalentamiento y la destrucción de la estructura del catalizador. En una realización, la etapa de regeneración se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 200°C a 700°C, preferiblemente de 300°C a 600°C. Pueden emplearse otras técnicas de regeneración sin limitación.
Una variedad de catalizadores de conversión de hidrocarburos según la invención se han preparado y sometido a prueba según la divulgación anterior. Los inventores encontraron sorprendentemente que los sistemas de catalizador (del catalizador inventivo y del eliminador de hidrógeno inventivo) que se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones caracterizaban mejor la actividad catalítica y la selectividad en comparación con los sistemas de catalizador no inventivos.
Además, se encontró sorprendentemente que los sistemas de catalizador según la invención pueden hacerse funcionar en condiciones leves, es decir a temperaturas significativamente más bajas que las conocidas en la técnica.
Resultados experimentales:
En la sección de ejemplos a continuación, se ha investigado la conversión de propano en olefinas, preferiblemente etileno y buteno, usando catalizadores de conversión de hidrocarburos según la presente invención y catalizadores comparativos.
EJEMPLO A
Se pretrató cada catalizador de ejemplo poniéndolo en contacto con aire a aproximadamente 500°C durante 30 minutos y con hidrógeno a aproximadamente 500°C durante 90 minutos antes de ponerse en contacto con C3H8 a aproximadamente 500°C, 0,1 bar de presión manométrica, y WHSV de 0,2 h-1. Los resultados se midieron a lo largo del tiempo en la corriente durante aproximadamente 60-65 horas. Los efluentes procedentes de la reacción se dirigieron a un aparato de cromatografía de gases para medir su composición química. Las composiciones medidas de los efluentes se usaron para calcular la conversión y la selectividad. Se calculó la conversión de C3H8 en porcentaje a partir del peso de C3H8 convertido durante la reacción, dividido entre el peso de C3H8 en la corriente de alimentación y luego multiplicado por 100. Se calculó la selectividad en porcentaje de los otros productos también partiendo del peso de ese producto específico producido a partir de la reacción dividida entre el peso de todos los productos producidos a partir de la reacción y luego multiplicado por 100. La composición de catalizador se calculó a partir de la cantidad de precursor usado para preparar el catalizador. La fracción másica puede calcularse a partir del porcentaje en peso dividido entre 100.
Figure imgf000005_0001
Figure imgf000006_0001
Ejemplo 1 (comparativo)
Se calcinó una muestra de catalizador que contenía el 0,811% en peso de Al, el 1,792% en peso de Mg, el 50,495% en peso de O, el 0,501% en peso de Pt, el 42,526% en peso de Si, el 3,396% en peso de W, el 0,076% en peso de Yb y el 0,403% en peso Zr, a 550°C durante 3 horas en aire antes de someterse a la prueba de reacción.
Este catalizador es un catalizador convencional para la conversión de parafinas en olefinas sin añadir eliminador de hidrógeno.
Ejemplo 2 (comparativo)
Se preparó la muestra de catalizador:
1) Proporcionando un catalizador en polvo que contenía el 0,810% en peso de Al, el 1,789% en peso de Mg, el 50,497% en peso de O, el 0,5% en peso de Pt, el 42,53% en peso de Si, el 3,391% en peso de W, el 0,076% en peso de Yb y el 0,403% en peso de Zr.
2) Calcinando el catalizador en polvo en la etapa 1) a 550°C durante 3 horas en aire.
3) Calcinando NH3BH3 a 550°C durante 3 horas en aire.
4) Mezclando físicamente el 80% en peso del catalizador calcinado de la etapa 2) con el 20% en peso de NH3BH3 calcinado de la etapa 3).
El uso de este catalizador muestra una mayor selectividad de olefinas, sin embargo parece que NH3BH3 suprimió la actividad de metátesis del W y por tanto la selectividad del etileno y el butileno disminuyeron significativamente. Ejemplo 3
Se preparó la muestra de catalizador:
1) Proporcionando un catalizador en polvo que contenía el 0,811% en peso de Al, el 1,791% en peso de Mg, el 50,448% en peso de O, el 0,501% en peso de Pt, el 42,573% en peso de Si, el 3,395% en peso de W, el 0,076% en peso de Yb y el 0,403% en peso de Zr.
2) Calcinando el catalizador en polvo en la etapa 1) a 550°C durante 3 horas en aire.
3) Calcinando Na(NO3) a 550°C durante 3 horas en aire.
4) Mezclando físicamente el 80% en peso del catalizador calcinado de la etapa 2) con el 20% en peso del Na(NO3) calcinado de la etapa 3).
El uso de este catalizador puede suprimir la reacción secundaria de hidrogenación. Esto se pone de manifiesto por una mayor selectividad de C2H4 y C4H8 pero una menor selectividad de C2H6 y C4H10 en comparación con el catalizador convencional en el ejemplo 1.
Ejemplo 4
Se preparó la muestra de catalizador mediante las mismas etapas que en ejemplo 3, pero se usó el 10% en peso de Na(NO3).
El uso de este catalizador puede suprimir la reacción secundaria de hidrogenación. Esto se pone de manifiesto por una mayor selectividad de C2H4 y C4H8 pero una menor selectividad de C2H6 y C4H10 en comparación con el catalizador convencional en el ejemplo 1.
Ejemplo 5
Se preparó la muestra de catalizador mediante las mismas etapas que en el ejemplo 3, pero se usó el 10% en peso de K(NO3) en lugar de (NO3).
El uso de este catalizador puede suprimir la reacción secundaria de hidrogenación. Esto se pone de manifiesto por una mayor selectividad de C2H4 y C4H8 pero una menor selectividad de C2H6 y C4H10 en comparación con el catalizador convencional en el ejemplo 1.
EJEMPLO B
Se pretrató cada catalizador de ejemplo poniéndolo en contacto con aire a aproximadamente 500°C durante 30 minutos y con hidrógeno a aproximadamente 500°C durante 90 minutos antes de ponerse en contacto con C3H8 a aproximadamente 550°C, 0,05-0,1 bar de presión manométrica, y WHSV de aproximadamente 0,4-0,7 h-1. Los resultados se midieron a lo largo del tiempo en la corriente aproximadamente 155-160 horas.
Figure imgf000007_0001
Ejemplo 6 (comparativo)
Se calcinó una muestra de catalizador que contenía el 0,324% en peso de Al, el 0,715% en peso de Mg, el 49,624% en peso de O, el 4,277% en peso de Pt, el 42,700% en peso de Si, el 1,355% en peso de W, el 0,390% en peso de Yb y el 0,641% en peso Zr a 550°C durante 3 horas en aire antes de someterse a la prueba de reacción.
Ejemplo 7
Se preparó la muestra de catalizador:
1) Proporcionando un catalizador en polvo que contenía el 0,801% en peso de Al, el 1,782% en peso de Mg, el 49,009% en peso de O, el 2,687% en peso de Pt, el 41,237% en peso de Si, el 3,379% en peso de W, el 0,714% en peso de Yb y el 0,382% en peso de Zr.
2) Calcinando el catalizador en polvo en la etapa 1) a 550°C durante 3 horas en aire.
3) Calcinando Ca(BH4)2 a 550°C durante 3 horas en aire.
4) Mezclando físicamente el 80% en peso del catalizador calcinado de la etapa 2) con el 20% en peso de Ca(BH4)2 calcinado de la etapa 3).
El uso de este catalizador puede suprimir la reacción secundaria de hidrogenación. Esto se pone de manifiesto por una menor selectividad de C2H6 y C4H10 en comparación con el catalizador convencional en el ejemplo 6.
Ejemplo 8
Se preparó la muestra de catalizador mediante las mismas etapas que en el ejemplo 7, pero se usó el 6,5% en peso de Mg(BH4)2 en lugar de Ca(BH4)2.
El uso de este catalizador puede suprimir la reacción secundaria de hidrogenación. Esto se pone de manifiesto por una menor selectividad de C2H6 y C4H10 en comparación con el catalizador convencional en el ejemplo 6.

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Catalizador de conversión de hidrocarburos que comprende,
    i) un catalizador en forma oxidada, que comprende metales M1, M2, M3 y M4, en el que:
    M1 se selecciona de Si, Al, Zr, y mezclas de los mismos;
    M2 se selecciona de Pt, Cr, y mezclas de los mismos;
    M3 es W;
    M4 se selecciona de Sn, K, Y, Yb, y mezclas de los mismos;
    en el que la fracción másica de M1 está en el intervalo de 0,1 a 0,8;
    la fracción másica de M2 está en el intervalo de 0,001 a 0,2;
    la fracción másica de M3 está en el intervalo de 0,001 a 0,2;
    la fracción másica de M4 está en el intervalo de 0,0001 a 0,2; y
    la fracción másica de oxígeno está en el intervalo de 0,1 a 0,8;
    y
    ii) un eliminador de hidrógeno seleccionado de al menos un derivado de metal alcalino y/o alcalinotérreo, en forma metálica, de hidruro, de sal, de complejo o de aleación.
  2. 2. Catalizador de conversión de hidrocarburos según la reivindicación 1, en el que el al menos un metal alcalino y/o alcalinotérreo se selecciona de Li, Na, K, Mg, Ca, y mezclas de los mismos, preferiblemente Na y Mg.
  3. 3. Catalizador de conversión de hidrocarburos según la reivindicación 1 o 2, en el que la razón en peso de catalizador i) y eliminador de hidrógeno ii) es de desde 1-99 hasta 99-1.
  4. 4. Catalizador de conversión de hidrocarburos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que M2 es Pt.
  5. 5. Uso de un catalizador de conversión de hidrocarburos según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, para la conversión de una alimentación de hidrocarburos que comprende compuestos hidrocarbonados saturados en productos de olefina, que comprende poner en contacto una corriente de alimentación de hidrocarburos con el catalizador de conversión de hidrocarburos.
  6. 6. Uso según la reivindicación 5, en el que la corriente de alimentación de hidrocarburos comprende al menos una parafina que tiene de 2 a 5 átomos de carbono, seleccionada preferiblemente de propano, n-butano, y una mezcla de los mismos.
  7. 7. Uso según la reivindicación 5 o 6, que comprende adicionalmente una etapa de regeneración del catalizador de conversión de hidrocarburos que comprende calentar el catalizador de conversión de hidrocarburos con un agente oxidante a una temperatura de aproximadamente 200-700°C.
  8. 8. Uso según la reivindicación 7, en el que el agente oxidante comprende aire u oxígeno.
ES16732668T 2015-06-29 2016-06-29 Catalizador de deshidrogenación y procedimiento que utiliza el catalizador Active ES2740724T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15174327 2015-06-29
PCT/EP2016/065087 WO2017001448A1 (en) 2015-06-29 2016-06-29 Dehydrogenation catalyst and process utilizing the catalyst

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2740724T3 true ES2740724T3 (es) 2020-02-06

Family

ID=56263726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES16732668T Active ES2740724T3 (es) 2015-06-29 2016-06-29 Catalizador de deshidrogenación y procedimiento que utiliza el catalizador

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10472304B2 (es)
EP (1) EP3277421B1 (es)
JP (1) JP6698110B2 (es)
KR (1) KR20180021711A (es)
CN (1) CN107847908B (es)
ES (1) ES2740724T3 (es)
PL (1) PL3277421T3 (es)
TW (1) TW201703856A (es)
WO (1) WO2017001448A1 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6782718B2 (ja) * 2015-06-29 2020-11-11 エスエムエイチ カンパニー,リミテッド 炭化水素供給原料の転換方法
CA3024612A1 (en) 2018-11-21 2020-05-21 Nova Chemicals Corporation Odh catalyst regeneration and integration with an air separation unit
CN110180537A (zh) * 2019-06-12 2019-08-30 福州大学 一种用于低碳烷烃脱氢金属合金催化剂及其制备方法和应用
JPWO2021095782A1 (es) 2019-11-14 2021-05-20

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3932548A (en) * 1972-10-26 1976-01-13 Universal Oil Products Company Dehydrogenation method and multimetallic catalytic composite for use therein
RU2162738C2 (ru) * 1995-06-16 2001-02-10 Энститю Франсэ Дю Петроль Катализатор для использования в процессах превращения углеводородов и способ его получения
US6417135B1 (en) * 1999-08-27 2002-07-09 Huntsman Petrochemical Corporation Advances in dehydrogenation catalysis
US6441263B1 (en) 2000-07-07 2002-08-27 Chevrontexaco Corporation Ethylene manufacture by use of molecular redistribution on feedstock C3-5 components
GB0119327D0 (en) * 2001-08-08 2001-10-03 Johnson Matthey Plc Catalyst
WO2007002039A2 (en) 2005-06-20 2007-01-04 University Of South Carolina Physiochemical pathway to reversible hydrogen storage
CN102775262A (zh) * 2011-05-13 2012-11-14 中国石油天然气股份有限公司 一种低碳烷烃脱氢制备烯烃的方法
CN103055857B (zh) * 2011-10-24 2015-01-07 中国石油化工股份有限公司 用于低碳烷烃脱氢催化剂及其制备方法
EP2689843A1 (en) * 2012-07-26 2014-01-29 Saudi Basic Industries Corporation Alkane dehydrogenation catalyst and process for its preparation
US9545610B2 (en) * 2013-03-04 2017-01-17 Nova Chemicals (International) S.A. Complex comprising oxidative dehydrogenation unit
CN104107712B (zh) * 2013-04-16 2018-02-13 中国石油化工股份有限公司 混合c3/c4烷烃脱氢催化剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018520858A (ja) 2018-08-02
CN107847908B (zh) 2021-12-14
WO2017001448A8 (en) 2018-05-31
PL3277421T3 (pl) 2019-10-31
TW201703856A (zh) 2017-02-01
JP6698110B2 (ja) 2020-05-27
US10472304B2 (en) 2019-11-12
US20190002372A1 (en) 2019-01-03
KR20180021711A (ko) 2018-03-05
WO2017001448A1 (en) 2017-01-05
EP3277421A1 (en) 2018-02-07
EP3277421B1 (en) 2019-05-15
CN107847908A (zh) 2018-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2740724T3 (es) Catalizador de deshidrogenación y procedimiento que utiliza el catalizador
KR102472062B1 (ko) Con 형 제올라이트 및 zsm-5 형 제올라이트를 포함하는 촉매 조성물, 이러한 조성물의 제조 및 이용 방법
KR102443291B1 (ko) p-크실렌의 제조 방법
US11286218B2 (en) Hydrocarbon conversion process
ES2804725T3 (es) Sistema de catalizador y proceso que utiliza el sistema de catalizador
US11383225B2 (en) Hydrocarbon conversion catalyst system
KR102464447B1 (ko) 촉매 시스템 및 상기 촉매 시스템을 이용한 탄화수소 공급물의 전환 공정
JPWO2015152159A1 (ja) 不飽和炭化水素の製造方法
WO2021250610A1 (en) Process for hydrocarbon dehydrogenation
JP6782718B2 (ja) 炭化水素供給原料の転換方法
TW201821160A (zh) 烴轉化催化劑
CN117677437A (zh) 用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂
TW201707788A (zh) 烴轉化催化劑
Kumar et al. Conversion of n-butane into aromatic hydrocarbons over H-ZSM-11 and GA-ZSM-11 zeolite catalysts