[发明专利]催化剂、制备该催化剂的方法及该催化剂在制备烯烃的方法与设备中的用途

权利要求书

1.一种催化剂，其特征在于其包含：

a)至少一种选自由以下组成的群的金属化合物：金属碳化物、氮化物、硅化物、磷化物及硫化物或其混合物，其中该金属选自由以下组成的群：钼、钨、钽、钒、钛、铌、镧及铬，及

b)5-40重量％选自由以下组成的群的非布朗斯特酸性黏合剂(non--acidic binder)：AlPO₄、膨润土、AlN及N₄Si₃。

2.如权利要求1所述的催化剂，其中该组分a)为至少一种由以下组成的群的金属化合物：Mo_xC、Mo_xN、Mo_xP、Mo_xSi、Mo_xS、W_xC、W_xN、W_xP、W_xSi、W_xS、Ti_xC、Ti_xN、Ti_xP、Ti_xSi、Ti_xS、Ta_xC、Ta_xN、Ta_xP、Ta_xSi₂、Ta_xSi、Ta_xS、V_xC、V_xN、V_xP、V_xSi、V_xS、La_xC、La_xN、La_xP、La_xSi、La_xS、Nb_xC、Nb_xN、Nb_xP、Nb_xSi及Nb_xS，其中0.1<x<2.0。

3.如权利要求1或2所述的催化剂，其中该组分a)为至少一种金属碳化物M_xC、金属磷化物M_xP、金属氮化物M_xN或金属硅化物M_xSi，其中M代表选自由以下组成的群的金属：W、Ta、Nb及Mo，其中0.2<x≤1.0。

4.如权利要求1及2中任一项所述的催化剂，其中其包含至少一种非布朗斯特酸性载体材料，其选自由以下组成的群：TiO₂、Al₂O₃、活性炭、SiO₂、SiC及ZrO₂。

5.一种用于制备如权利要求1至4中任一项所述的催化剂的方法，其特征在于其包含混合组分a)及b)。

6.一种用于自C2烷烃、C3烷烃或C4烷烃或其混合物制备烯烃的方法，其特征在于其包含以下步骤：

a)加热C2烷烃、C3烷烃及C4烷烃或其混合物，

b)使该经加热的C2烷烃、C3烷烃或C4烷烃或其混合物通过催化剂上方，其中该催化剂包含

i)至少一种选自由以下组成的群的金属化合物：金属碳化物、氮化物、硅化物、磷化物及硫化物或其混合物，其中该金属选自由以下组成的群：钼、钨、钽、钒、钛、铌、镧及铬，及

ii)至少一种选自由以下组成的群的非布朗斯特酸性黏合剂：AlPO₄、膨润土、AlN及N₄Si₃；

由此形成包含至少一种烯烃、甲烷及氢气的产物混合物；及

c)分离该产物混合物。

7.如权利要求6所述的方法，其中步骤a)的温度在400℃至800℃之间。

8.如权利要求6及7中任一项所述的方法，其中该至少一种烯烃通过至少一种烯烃选择性膜吸附自该产物混合物分离。

9.如权利要求6及7中任一项所述的方法，其中该氢气自该产物混合物吸附，引导至燃料电池中，且在该燃料电池中作为阳极燃料气体与空气或O₂/N₂混合物在形成电及热量的情况下转化。