背景技術(shù)：

0、發(fā)明背景

1、a.發(fā)明領(lǐng)域

2、本發(fā)明通常涉及用于烴類化合物氫解催化劑的活化方法。該方法可以包括將氧化的催化劑在h2存在下與含有一種或多于一種烴類化合物的流接觸以形成經(jīng)烴類化合物處理的催化劑。該經(jīng)烴類化合物處理的催化劑隨后可以與h2接觸，以形成活化氫解催化劑。氧化的催化劑的來源可以是新鮮催化劑或已經(jīng)暴露在例如氧氣中的失活催化劑。

3、b.相關(guān)技術(shù)描述

4、輕質(zhì)烷烴，尤其是乙烯，可以通過烴類化合物(例如，丁烷(c4))蒸汽裂解工藝得到。然而，烴類化合物原料的蒸汽裂解產(chǎn)生的乙烯收率相對較低。烴類化合物氫解和蒸汽裂解的組合可以選擇性地產(chǎn)生所需的烯烴。在某些示例中，氫解反應(yīng)可以是有優(yōu)勢的。

5、在烴類化合物的氫解反應(yīng)中，期望烴類化合物氫解催化劑最好對乙烷具有選擇性，以最小化副產(chǎn)物(例如，甲烷和丙烷)的碳損失。傳統(tǒng)的銥(ir)基催化劑或irpt基催化劑可以在約80%至90%的烴類化合物轉(zhuǎn)化率水平下，具有60%至70%的乙烷選擇性。然而，例如ir和鉑(pt)的貴金屬的使用會導致巨大的資金成本。例如，ir是不容易得到的，并且很難從失效的催化劑中回收。

6、為了降低經(jīng)營成本，氫解催化劑可以再生。在烴類化合物工藝中傳統(tǒng)的催化劑再生策略主要涉及在氧化氣氛下積碳(引起失活)的燃燒。然而根據(jù)活性位點對于氧化溫度的敏感性，為了維持活性位點的分散，該步驟由復雜且需要大量資金的氧氯化步驟替代，或緊接著是氧氯化步驟。例如，john?hayes的標題為“regeneration?of?a?coke-deactivated,acidic?bimetallic?pt-ir?catalyst”的美國專利第3998755號，以及weissman等人的標題為“process?for?reactivating?iridium-containing?catalysts”的加拿大專利第1196623號，都描述了在氧氣、水和鹵化物的存在下，在高溫下接觸失效的催化劑。

7、盡管已經(jīng)描述了再活化氫解催化劑的嘗試，但是仍需要具有成本效益的方法。因此，下面提供了需要改進活化氫解催化劑方法的問題的解決方案，與現(xiàn)有方法相比，該方案在制造操作中實施起來相對簡單并且具有成本效益。

技術(shù)實現(xiàn)思路

0、發(fā)明概述

1、發(fā)現(xiàn)了與氫解催化劑活化相關(guān)的至少一個問題的解決方案。在一方面，至少一個解決方案可以包括，在氫氣(h2)存在下，將氧化的催化劑與含烴類化合物的流接觸，以形成經(jīng)烴類化合物處理的催化劑。該氧化的催化劑可以是新鮮催化劑或已經(jīng)處理的或暴露于氧化條件下的(例如，暴露于氧氣(o2))失活催化劑。該經(jīng)烴類化合物處理的催化劑隨后可以與h2接觸，以形成活化氫解催化劑。在某些方面，用于形成經(jīng)烴類化合物處理的催化劑的h2和用于形成活化氫解催化劑的h2可以來自相同的h2源或h2流。在其他方面，用于形成經(jīng)烴類化合物處理的催化劑的h2來自第一h2源或第一h2流，用于形成活化氫解催化劑的h2來自第二h2源或第二h2流。相較于未采用本發(fā)明的方式進行活化的相同催化劑進行烴類化合物氫解，用這種方式活化催化劑可以增加催化劑的烴類化合物轉(zhuǎn)化穩(wěn)定性?；罨梢园ㄊУ拇呋瘎┑脑偕?、氫解反應(yīng)期間(例如，在某些加氫轉(zhuǎn)化率降低后)失效的催化劑和新鮮催化劑的混合物的活化、或新鮮氫解催化劑的預處理。本發(fā)明的方法的好處可以包括以具有成本效益的方式活化新鮮催化劑和/或失效的催化劑。另外，認為本發(fā)明的方法可以修改催化劑活性位點的結(jié)構(gòu)，從而使得催化劑隨時間的推移更加穩(wěn)定，這可以進一步延長催化劑的壽命并推遲替換或再生失效的催化劑的需求。

2、本發(fā)明的一方面描述了氫解催化劑的活化方法。該方法可以包括(a)在氫氣存在下，將氧化的催化劑與含有一種或多于一種烴類化合物的流接觸以形成經(jīng)烴類化合物處理的催化劑，隨后(b)將步驟(a)中經(jīng)烴類化合物處理的催化劑與氫氣接觸以形成活化氫解催化劑。步驟(a)的烴類化合物可以包含c2至c10的烴類化合物，優(yōu)選c2至c5的烴類化合物，更優(yōu)選正丁烷、異丁烷或其組合。在某些方面，步驟(a)中的h2和一種或多于一種烴類化合物的質(zhì)量比可以為0.5至20。在其他方面，一種或多于一種烴類化合物和催化劑的質(zhì)量比可以為1至100。步驟(a)的條件可以包括溫度為200℃至350℃，優(yōu)選275℃至325℃，壓力為0.5mpa至1.5mpa，優(yōu)選0.7mpa至0.8mpa。進行步驟(b)的時間可以長于步驟(a)，并且步驟(b)的條件可以包括溫度為300℃至500℃，優(yōu)選300℃至400℃，壓力為0.5mpa至1.5mpa，優(yōu)選，0.7mpa至0.8mpa。步驟(a)中氧化的催化劑可以通過以下步驟產(chǎn)生：在200℃至450℃、優(yōu)選300℃至400℃的溫度下，將新鮮催化劑、失活催化劑或其混合物與氧化流接觸，該氧化流可以包含氧氣(o2)和稀釋劑。氧化流可以包含0.1體積%至30體積%的o2，優(yōu)選5體積%至20體積%的o2，或更優(yōu)選8體積%至12體積%的o2。在某些方面，催化劑可以包含在載體上的至少兩種貴金屬。例如，含有貴金屬的新鮮氫解催化劑可以通過加熱催化劑到所需溫度的方式進行預處理，然后將加熱的新鮮氫解催化劑與稀釋的氧氣流接觸，以形成步驟(a)中氧化的催化劑。在另一個示例中，失活催化劑(例如，烴類化合物轉(zhuǎn)化率低于20%，更優(yōu)選烴類化合物轉(zhuǎn)化率低于15%，或烴類化合物轉(zhuǎn)化率為1%至20%，或1%、5%、10%、15%、20%或其間的任何范圍或任何值)可以被加熱到所需溫度，然后與稀釋的氧氣流接觸，以形成步驟(a)中氧化的催化劑，然后可以進行本發(fā)明中活化方法的步驟(b)。還在另一個示例中，在烴類化合物氫解過程中，當催化劑(新鮮催化劑和失活催化劑的混合物)已經(jīng)失去一些活性(例如，烴類化合物轉(zhuǎn)化率降低超過20%，更優(yōu)選烴類化合物轉(zhuǎn)化率降低超過20%，或21%至50%，或21%、25%、30%、35%、40%、45%、50%或其間的任何范圍或任何值)，可以停止進料，用氮氣吹掃反應(yīng)器，然后可以將催化劑混合物與稀釋的氧氣流接觸，以形成步驟(a)中的氧化的催化劑，然后可以進行本發(fā)明中活化方法的步驟(b)。貴金屬的非限制性示例包括鉑(pt)、銥(ir)、鈀(pd)、釕(rh)、銀(ag)、金(au)，其合金，或其組合，優(yōu)選ptir。催化劑載體可以是沸石載體，優(yōu)選zsm5。

3、本發(fā)明的另一方面描述了生產(chǎn)乙烷的方法。生產(chǎn)乙烷的方法可以包括，在足以使烴類化合物氫解產(chǎn)生乙烷的條件下，將本發(fā)明的活化的氫解催化劑與烴類化合物(例如，c3至c10的烴類化合物，優(yōu)選c3至c5的烴類化合物，更優(yōu)選正丁烷、異丁烷或其組合)接觸。有利地，與用原始的未經(jīng)處理的催化劑進行烴類化合物氫解相比，在相同的氫解條件下，烴類化合物轉(zhuǎn)化穩(wěn)定性有所增加。不希望被理論束縛，認為本發(fā)明的方法修改了活性位點的結(jié)構(gòu)，并使催化劑更加穩(wěn)定。在催化劑是失效的催化劑的示例中，催化劑活性恢復。氫解接觸條件可以包括溫度為240℃至350℃，優(yōu)選260℃至300℃，壓力為0.35mpa至1.4mpa，質(zhì)量空速(基于烴類化合物的whsv)為1小時-1至10小時-1，優(yōu)選1小時-1至4小時-1，或其組合。

4、本發(fā)明的其他實施方案在整個申請中討論。關(guān)于本發(fā)明的一方面所討論的任何實施方案同樣適用于本發(fā)明的其他方面，反之亦然。本文中描述的每一個實施方案都應(yīng)理解為適用于本發(fā)明的其他方面的本發(fā)明的實施方案。可以預想，本文討論的任何實施方案或方面可以與本文討論的其他實施方案或方面結(jié)合，和/或關(guān)于本發(fā)明的任何方法或組合物進行實施，反之亦然。另外，本發(fā)明中的組合物可用于實現(xiàn)本發(fā)明的方法。

5、以下包括整個說明書中使用的各種術(shù)語和短語的定義。

6、術(shù)語“約”或“近似”定義為接近如本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)人員之一理解的。在一個非限制性實施方案中，這些術(shù)語定義為偏差在10%以內(nèi)，優(yōu)選偏差在5%以內(nèi)，更優(yōu)選的偏差在1%以內(nèi)，且最優(yōu)選的偏差在0.5%以內(nèi)。

7、術(shù)語“重量%”、“體積%”或“摩爾%”分別指的是基于包含該組分的總重量、材料總體積或總摩爾，該組分的重量百分比、該組分的體積百分比或該組分的摩爾百分比。在非限制性示例中，100克材料中有10克組分，則該組分占10重量%。

8、術(shù)語“基本上”及其變體定義為包括偏差在10%以內(nèi)、偏差在5%以內(nèi)、偏差在1%以內(nèi)或偏差在0.5%以內(nèi)的范圍。

9、在權(quán)利要求書和/或說明書中使用術(shù)語“抑制”、“減少”、“防止”、“避免”或這些術(shù)語的任何變體時，包括任何能夠測量的減少或完全抑制以實現(xiàn)期望的結(jié)果。

10、在說明書和/或權(quán)利要求書中使用術(shù)語“有效的”時，是指足以實現(xiàn)期望的、預期的或打算的結(jié)果。

11、當與權(quán)利要求書或說明書中的“包含”、“包括”、“含有”或“具有”中的任何一個術(shù)語結(jié)合使用時，術(shù)語前無數(shù)量詞可以指“一個/一種”，但也符合“一個/種或多個/種”、“至少一個/種”和“一個/種或多于一個/種”的含義。

12、詞語“包含”(及其任何形式)、“具有”(及其任何形式)，“包括”(及其任何形式)或“含有”(及其任何形式)是包括性的或開放性的，且不排除其他的、未提及的元素或方法步驟。

13、本發(fā)明的方法可以“包含”、“基本上組成為”或“組成為”在整個說明書中公開的特定配方、組分、組合物等。關(guān)于過渡短語“基本上由…組成”，在一個非限制性方面，本發(fā)明的方法的基本特征和新穎特征是它們活化烴類化合物氫解催化劑的能力。在某些方面，本發(fā)明的方法可以在不使用如燃燒積碳和/或使用鹵化物(例如氧氯化步驟)的常規(guī)催化劑再生策略的情況下實施。

14、通過以下附圖、詳細描述和實施例，本發(fā)明的其他對象、特征和優(yōu)勢將變得明顯。然而，應(yīng)當理解，附圖、詳細描述和實施例雖然指示了本發(fā)明的具體實施例，但僅以說明的方式給出，并不意味著是限制性的。此外，可以預期，根據(jù)此詳細描述，本發(fā)明的本質(zhì)和范圍內(nèi)的改變和修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是明顯的。在其他的實施例中，來自特定實施例的特征可以與來自其他實施例的特征相結(jié)合。例如，來自一個實施方案的特征可以與來自任何其他實施方案的特征相結(jié)合。在其他的實施方案中，可以向本文所述的具體實施方案添加其他特征。