[发明专利]使用经VIB族金属氧化物促进的CuZnAl催化剂进行烃的气相氧化脱硫的方法

说明书

公开了一种催化组合物，其表现具有尖晶石分子式的X射线非晶氧化物和ZnO、CuO以及至少一种VIB族金属氧化物的晶体，并且还表现优选至少一种B、P或Si的酸性氧化物。该组合物在用于从气态烃中除去硫的氧化工艺中是有用的。

技术领域

本发明涉及经至少一种VIB族金属(诸如Mo或W)氧化物促进的Cu/Zn/Al催化剂。所得催化剂在含硫烃(尤其是气态烃)的气相、氧化脱硫中有效。在优选的实施方式中，催化剂包含第二促进剂，即B、Si或P的酸形成氧化物。

背景技术

含硫烃的气相氧化以除去硫是熟知的工艺。这些工艺的实例在例如U.S.20130199968、U.S.20130028822和U.S.20130026072中示出，所有这些通过引用并入本文。例如，U.S.20130026072描述了一种用于制备在氧化脱硫中有用的催化剂的工艺(以下称'072”)。

'072公开教导了在含Cu/Zn/Al的催化剂中铈可以被促进，这在ODS工艺中是有用的。该催化剂被描述为非晶态氧化物，具有尖晶石相和高度分散的结晶CuO和ZnO。

在'072中描述的工艺，如下所述，用作新催化剂的基础。实际上，尽管有各种用于ODS的催化剂和催化工艺，但由于烃原料的问题，未达到期望的脱硫水平。此外，当使用分子氧作为氧化剂时，难以在转化所使用的燃料中的硫组分的同时控制燃料的氧化。因此，持续存在对在ODS中有用的新催化剂的需求。

发明内容

本发明涉及一种用于使用催化剂进行含硫烃原料的气态氧化脱硫的方法，该催化剂包括从10至50wt.％的CuO、5至小于20wt.％的ZnO和20至70wt.％的Al₂O₃，还包含一种或多种VIB族金属氧化物，并且优选如上所述的酸形成氧化物，其通常通过改性Al₂O₃来阴离子改性催化组合物的表面。促进剂的总量可以以最高达催化剂的20wt.％的量存在。

如下文将详细描述的，通过浸渍共沉淀的CuZnAl氧化物基料或浸渍的CuZn/Al₂O₃氧化物基料来制备催化剂。还可以将一种或多种VIB族金属氧化物与湿的共沉淀CuZnAl氧化物基料混合。用VIB金属氧化物和酸形成氧化物促进的催化剂在ODS工艺中表现出增强的催化性能。当用Mo和B的氧化物促进时，例如，催化剂表现出较高的总硫脱除率、显著更高的ODS选择性，以及与难处理有机硫化合物诸如4,6-DMDBT的优异反应性。

如同制备催化剂的方法，上述催化剂也是本发明的部分。

附图说明

图1a和图1b示出了测试的关于根据本发明制备的各种催化剂的数据，以显示温度对总硫除去的作用。

图2a和图2b示出了使用本发明的催化剂，从含有不同类型有机硫化合物的模型燃料进料中除去的硫的量。

图3示出了关于根据本发明的各种催化剂的TPR曲线。

图4描述了本发明催化剂前体的结晶结构。

图5显示新的、用过的和再生的催化剂V628的粉末X射线衍射图，如下所述。

具体实施方式

将参照下面的公开内容进一步描述本发明的工艺。

实施例1

通过沉淀法制备CuZnAl组合物。关于该方法的信息参见例如通过引用并入的公开美国专利申请2013/0026072。