專利名稱：烴轉化方法和催化劑及其催化劑前體的制作方法
技術領域：
一般地說，本發明涉及轉化含氧烴類的催化劑和催化方法，更具體地說，本發明涉及使用從類似水滑石的催化劑前體制備的催化劑，把含氧烴類轉化成有用產物的方法。
背景技術：
在把含氧烴類轉化成有用產物中(例如甲醇轉化，通過甲醇和水反應，把甲醇轉化成二氧化碳和氫氣)使用的含金屬催化劑是眾所周知的。通常，含氧烴是在催化劑上(一般是混合金屬氧化物形態，如CuO/ZnO/Al2O3)與過量的水蒸汽反應，生產有用的產物(例如二氧化碳和氫氣)。但是，含氧烴轉化所使用的催化劑和方法有一些缺點。
混合金屬氧化物催化劑對失活非常敏感，而且在混合金屬氧化物催化劑中的活性位以不同的速率失活，這對催化劑的選擇性和催化活性都有不利的影響。
典型的甲醇轉化(和其它的轉化)，現有技術的一些方法要求過量的水蒸汽提高方法的轉化率，這大大地增加了方法的能量費用。一些現有技術的烴轉化催化劑難以制備和/或顯示出低的活性和/或選擇性。一些現有技術的方法要求烴和/或水反應劑以氣態供給反應器，這進一步增加了方法的費用。而且，水蒸汽、熱量和時間是導致傳統的混合金屬氧化物失活的主要因素，這是由于燒結導致表面積減少和聚集體的形成的結果。
發明概述本發明的目的是克服上述的一個或幾個缺點。
本發明提供了一種使用從類似水滑石的化合物(即類水滑石粘土)制備的催化劑轉化含氧烴的方法。類似水滑石的化合物是化學式[M2+(1-x)M3+x(OH)2]x+(An-x/n)·mH2O表示的，在高溫下足以分解A和足以使上述化合物脫水的一段時間，其中M2+包括2+價的至少兩種金屬離子，選自由Cu2+、Zn2+、Ni2+和Mg2+組成的組，條件是，如果M2+包括Mg2+那么Zn2+和Ni2+的至少一種也存在，其中包括Zn2+和Mg2+之和與Cu2+和Ni2+之和的原子比為0-約9，其中Zn2+和Mg2+之和為上述M2+金屬的至少約5％(重量)；M3+是3+價的至少一種金屬離子，選自由Al3+、Fe3+、Cr3+、La3+、Ce3+和它們的混合物；x是包括約0.1-約0.5的一個數；A是有-n電荷的陰離子；n是包括1-6的整數；和m是0或是正數。
本發明的類似水滑石的化合物，是通過選擇的陰離子和陽離子物質，在控制pH值和濃度的條件下共沉淀，生成一種凝膠，隨后干燥這種凝膠來制備。催化劑是通過煅燒這種類似水滑石的化合物來制備。
本發明提供了烴轉化催化劑和轉化方法，其中催化劑顯示出了優良的活性和選擇性，有長期的水熱穩定性并且易制備，費用也低。本發明可以由液體原料有效的生產有用的產品。
本發明的其它目的和優點，從下面的詳細描述和附屬的權利要求書中本領域的技術人員就會更清楚。發明詳述大概地說，本發明的催化劑和轉化方法可應用于各種含氧烴類(“氧化物”)轉化生產氫氣和其它有用的產物。按照本發明的方法可以轉化成有用產物的氧化物例如包括各種醚類(例如二甲醚、二乙醚和甲乙醚)、醇類(例如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇)和C2-C4的醛類和酮類。本發明特別可應用于甲醇的轉化，下面描述的甲醇轉化是作為本發明的一個應用實例，顯然不應以此限制本發明的范圍。
雖然其它的反應機理可以采用(例如參見Bhattacharyya的美國專利5,498,370號3和4欄，和Jiang等人的“應用催化劑”(Applied Catal)AGengral 97(1993)，145-158和245-255頁)，甲醇與水通過兩個一般的步驟的反應可以轉化生產二氧化碳和氫氣，例如通過甲醇分解成一氧化碳和氫氣，其反應是
和通過一氧化碳與水反應生成二氧化碳和氫氣，其反應是下述的所謂“水煤氣輪換”反應。
因此甲醇轉化的總反應是下述反應
上述總反應是吸熱反應，過去在水煤氣輪換反應中，一般利用過量水蒸汽推動一氧化碳轉化成二氧化碳和氫氣。
按照本發明，乙醇通過下述的機理可以轉化生產氫氣和乙酸。在本發明催化劑存在下，乙醇脫氫產生乙酸乙酯和氫氣，其反應是。
然后乙酸乙酯水解產生乙酸，反應如下。
因此乙醇的總反應如下。
因此，乙醇和水按摩爾比為1∶1，在催化劑上反應生成乙酸和氫氣。
本發明提供了一種非常有效的反應系統，在該系統中，液體烴(例如甲醇)和水以所要求的基本上是等摩爾比加入一個反應器(該反應器在高溫下操作)。無論如何，不要求昂貴的水蒸汽過量。
本發明的這個和其它的目的，是通過使用化學式為[M2+(1-x)M3+x(OH)2]x+(An-x/n)·mH2O的類似水滑石化合物，通過在高溫下一足以分解A和足以使上述化合物脫水的時間，煅燒制備的催化劑達到，式中M2+包括2+的至少兩種金屬離子，選自由Cu2+、Zn2+、Ni2+和Mg2+組成的組，條件是如果M2+包括Mg2+，那么Zn2+和Ni2+中的至少一種也存在，其中包括Zn2+和Mg2+之和與Cu2+和Ni2+之和的原子比為0-約9，優選包括約0.3-約5，其中Zn2+和Mg2+之和包括至少約5％(重量)的上述M2+金屬；M3+是3+價的至少一種金屬離子，選自由Al3+、Fe3+、Cr3+、La3+、Ce3+和它們的混合物組成的組；x是包括約為0.1-約0.5，優選包括約為0.25-0.4的一個數，A是-n電荷的陰離子；n是包括1-6的整數，和m是0或正數，制備的催化劑氧化鋅的量最小或沒有。類似水滑石的化合物(本申請中有時稱為粘土)是在控制PH和控制離子濃度的條件下制備。類似水滑石的化合物一般地說，上述化學式的類似水滑石的化合物，是通過陰離子和陽離子物質適合源的溶液，在控制PH和控制金屬離子濃度的條件下，按本技術領域內已知的方法進行共沉淀反應按本發明來制備。共沉淀產生水滑石物料的凝膠，該凝膠在溫和的條件下干燥，得到類似水滑石的化合物，為了使該化合物脫水和分解物質A制備催化劑，該類似水滑石的化合物接著煅燒。
從上述的粘土的化學式已知，如果Zn2+和Ni2+的至少一種存在的話，該粘土總是含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Mg2+以及選自Al3+、Fe3+、Cr3+、La3+、Ce3+和它們的混合物的3+價的一種金屬。
一般地說，該化合物將含銅和/或鎳加上鎂和/或鋅。2+價金屬優選包括Cu2+和Zn2+；Cu2+和Ni2+；Cu2+、Ni2+和Zn2+；Zn2+和Ni2+；或Mg2+和Ni2+的組合，并優選的結構基本上由2+價金屬的這些組合組成或其中之一的組合組成。在另一種結構中，其它的M2+金屬離子例如Fe2+、Cd2+和它們的混合物可以存在于粘土中。任何其它的二價金屬可以忽略，在一個優選的結構中，粘土基本上沒有鎂。粘土中的M3+金屬選自由Al3+、Fe3+、Cr3+、La3+、Ce3+和它們的混合物組成的組，而Al3+是優選的三價金屬離子。
在一種結構中，三價金屬基本上由Al3+或其它的M3+金屬組成。優選以Al3+存在，其量為至少30％(重量)，更優選為至少40％(重量)三價金屬。在一種結構中，Al3+是以與Fe3+、Cr3+、La3+和Ce3+的混合物的一部分存在。在一個優選的實施例中，M3+金屬包括Fe3+與Al3+的混合物中的Fe3+。但是，Al3+不必要存在；任何其它的三價金屬可以單獨使用，或與任何其它三價金屬組合使用。
可變的“x”為約0.1-約0.5，優選為約0.25-約0.4。
在本發明的催化劑中，銅和鎳(如果存在)提供烴轉化的活性。另一方面，鋅和Cr3+、Fe2+(如果存在)和Fe3+提供了良好的水煤氣輪換活性。鎂起控制催化劑的酸度和堿度的作用。鈰、鑭和鎘的一種或幾種可以加入，改進催化劑的物理性質而不影響其它金屬的活性和選擇性。
陰離子物質A通過為粘土陽離子層間生成柱子或連接提供結構的完整性。A優選選自由CO32-、NO-3、SO42-、金屬酸鹽(metalates)多氧金屬鹽(polyoxometalates)、氫氧化物、氧化物、乙酸鹽、鹵化物、有機羧酸鹽和聚羧酸，但是最優選碳酸鹽(CO32-)。
在一個優選的結構中，M2+基本上是由Cu2+和Zn2+的混合物組成，M3+基本上是由Al3+組成，和A基本上是由CO32-組成。本發明類似水滑石的化合物最優選的結構是Cu3Zn2Al2(OH)14CO3·mH2O、Cu2NiZnAl2(OH)12CO3·mH2O、Cu2Ni2Al2(OH)12CO3·mH2O、Mg3NiAl2(OH)12CO3·mH2O、Zn3NiAl2(OH)12CO3·mH2O、Zn2Ni2Al2(OH)12CO3·mH2O和Cu2NiZnAl2(OH)12CO3·mH2O。
為制備本發明的類似水滑石的粘土，所要求的M2+金屬的至少一種化合物(優選硝酸鹽、硫酸鹽或氯化物)與含所要求的M3+三價金屬離子至少一種化合物的溶液相混合。然后含二價和三價金屬陽離子的溶液與含陰離子物質An-的溶液混合，優選在1-2小時的時間期間內慢慢地混合。用酸或堿調節生成的溶液的pH值，結果制備水滑石所要求的陰離子物質就穩定在溶液中。pH值優選調節保持在11或以下，更優選調節保持在10或以下，結果制備的類似水滑石的化合物生成氧化鋅(ZnO)的量最小或不生成氧化鋅或不生成在含氧烴轉化中對最后的催化劑的性能有不利影響的其它二價金屬的氧化物。
也要求控制二價和三價金屬的濃度，因為金屬的濃度太高，會阻止在粘土中陽離子層有效的形成。因此，按照本發明，在凝膠中二價和三價金屬的總濃度應當優選保持在0.5mol/l或以下，特別是當Zn2+存在時。
金屬濃度的下限只考慮經濟方面的原因。優選地，溶液的pH值優選保持在5或以上，非常優選保持在7或以上。
如果Zn2+存在，pH值和金屬濃度的控制特別重要，這是因為與其它有用的金屬相比，與鋅生成游離金屬氧化物(ZnO在這種情況下)的可能性較大。要求控制PH和濃度隨Zn2+的濃度直接變化。
陰離子物質和陽離子物質的各個溶液優選在制備凝膠的條件下混合在一起。然后通過溫和地干燥凝膠，例如在100℃或以下的溫度下干燥，就可以容易制得類似水滑石的化合物。催化劑本發明的催化劑是通過類似水滑石的化合物的脫水和陰離子物質A的分解，例如通過煅燒分解來制備。煅燒是在足夠高的溫度和足以進行脫水及陰離子物質分解的時間期間內進行。一般來說，煅燒應當在至少450℃的溫度下進行，優選在700℃或以上在溫度下進行。煅燒可以在還原或非還原的條件下進行，但是，優選在空氣流或氮氣流下煅燒粘土。煅燒所需要的時間隨煅燒溫度相反地變化，但是煅燒時間并不重要。在700℃的溫度下煅燒一般要求約一小時的煅燒時間。
在上述條件下制備的本發明的類似水滑石的化合物一般含有ZnO和其它二價金屬氧化物的量小于約1％(重量)，這是通過x-射線衍射分析測定的。ZnO和其它二價金屬氧化物雜質的高含量對由類似水滑石的化合物制備的催化劑的性能有不利的影響。
催化劑優選包括Cu2+和/或Ni2+加上Zn2+和/或Mg2+，可以加入至少一種2+價的其它金屬，其中二價的銅、鎳、鋅和鎂一起包括至少約10％(重量)的二價金屬。在催化劑中，非常優選二價的銅、鎳、鋅和鎂一起包括約15％(重量)-70％(重量)的二價金屬，并非常優選銅、鎳、鋅和鎂一起包括至少約30％(重量)的二價金屬。如果需要，在催化劑中，銅、鎳、鋅和鎂一起可以形成100％(重量)的二價金屬。
在某些情況下，包括三價鐵或除優選的三價鋁以外其它三價金屬是希望的。
本發明的催化劑的通用的理想化學式難以導出，但是，優選的類似水滑石的化合物的化學式是Cu3Zn2Al2(OH)14CO3·mH2O、Cu2NiZnAl2(OH)12CO3·mH2O、Cu2Ni2Al2(OH)12CO3·mH2O、Mg3NiAl2(CH)12CO3·mH2O、Zn3NiAI2(OH)12CO3·mH2O、Zn2Ni2AI2(OH)12CO3·mH2O和Cu2NiZnAI2(OH)12CO3·mH2O，煅燒時，分別產生如下式的優選催化劑，Cu3Zn2AL2O8、Cu2NiZnAl2O7、Cu2Ni2Al2O7、Mg3NiAl2O7、Zn3NiAl2O7、Zn2Ni2Al2O7和Cu2NiZnAl2O7。
通過制備有催化劑自身相應的理想化學式的金屬原子比的類似水滑石的化合物，本領域內的技術人員就可以容易制備需要理想化學式的催化劑。工藝條件本發明的含氧烴的轉化方法非常簡單而高效地進行。一般來說，向反應器提供烴(例如甲醇)和水，優選以液體形式提供，在高溫下，以氣態在催化劑床上通過。例如，催化劑床可以是在保持在300℃或以下，在任何所需要壓力下的管式反應器，所述的壓力一般為約1-100大氣壓，優選為約5-25大氣壓。在高壓下操作是不必要的，但是在約5-約25大氣下操作，可以避免需要為下游的處理產物的隨后加壓。
可以使用本領域已知的其它類型的多相反應器。
在甲醇轉化應用中，反應器一般在約200-300℃的溫度操作(較高級的醇或其它的烴要求更高反應溫度。)因為反應器實質上是吸熱的，為維持反應器的溫度，可以向反應器提供熱量。轉化率與反應溫度直接有關，并且使用較低的反應溫度和循環是希望的。已經發現，本發明的催化劑實質上允許甲醇完全轉化成二氧化碳和氫氣產物。
烴和水反應劑可以液體，以任何要求的比例加入反應器；對甲醇轉化來說，一般使用的水∶甲醇(摩爾比)為約0.5-約2，雖然非常優選等摩爾比。氣態烴和水可以用稀釋劑例如氮氣流稀釋，這就提供了均勻的反應混合物，且有助于控制反應溫度和反應速率。催化劑不需要稀釋，用載體載持或制成丸。
按照本發明制備的產品物流將含相當高量的分子氫和其它有用的產物(例如二氧化碳或乙酸)，其中的任何一種都可以為最終的用途或進一步地加工回收。按照本發明方法生產的氫氣特別適合于用作生產較清潔能量的燃料或原料添加劑。
由于反應吸熱，任何過程中廢熱都可以回收在本方法中利用。
實施例下面通過下述的詳細的實施例來描述本發明的實施，這不是打算限制本發明。實施例1Cu3Zn2Al2(OH)14CO3·4H2O的制備把Cu(NO3)2·6H2O(72.47g，0.3mol)、Zn(NO3)2·6H2O(52.40g，0.2mol)和Al2(NO3)3·9H2O(75.02g，0.2mol)每一種溶于蒸餾水的1000ml的等分中，生成陽離子溶液，并置入一附加漏斗中。
通過把NaOH(56.00g，1.4mol)和Na2CO3(15.98g，0.15mol，為了保證成柱，過量50％(摩爾))溶于1200ml蒸餾水中。該溶液置入一個圓底三頸燒瓶中。
在二小時內，攪拌下把陽離子溶液加入陰離子溶液中。添加完成時，測量pH值為10.6，使用硝酸(HNO3)把PH調節為8.25。在PH調節后，漿料加熱到85℃后，在此溫度下保持過夜，攪拌，在氮氣流下吹洗/吹掃。
類似凝膠的沉淀物料過濾，然后用蒸餾水洗滌三次。每次洗滌使用兩升蒸餾水。
生成的物料在22英寸(Hg)的真空下在70℃溫度的烘箱內干燥過夜。制得的水滑石產品的干重量為57.89g。Cu3Zn2Al2O8催化劑的制備上述制備的干水滑石的化合物產物置入在室溫下的爐內煅燒，加熱速率為3℃/分，加熱到550℃，產物在550℃保持4小時。然后該產物冷卻，生成的催化劑Cu3Zn2Al2O8篩分到40/60目制備的催化劑的表觀堆積密度為0.65g/cc。甲醇轉化上述制備的催化劑Cu3Zn2Al2O8，在一9mm×11mm×30英寸的石英管式反應器中測試在甲醇轉化中的活性。催化劑床長度為1.5英寸(體積2cc)，催化劑不稀釋。催化劑在1/2英寸α-Al2O3(30/50目)預熱區和一1/4英寸α-Al2O3(30/50目)過熱區的兩側。
利用設置在催化劑床的中點處或附近處的熱電偶作為反應器溫度穩定時的測定控制點。反應器用33標準cc/分的N2吹洗，至到內部溫度為240℃止。在240℃，以4.964cc/h(0.0827cc/分)的速率加入原料溶液。加入反應器的甲醇、水和氮氣(N2)的摩爾比為約1∶1∶1。原料的氣時空速(GHSV)為2000，而原料和氮氣載氣的GHSV為3000。分析反應器的產品物流，結果示于下表。Cu3Zn2Al2O8甲醇轉化催化劑
實施例2Cu2Ni2Al2(OH)12CO3·xH2O的制備Cu(NO3)2·6H2O(17.44g，0.075mol)、Ni(NO3)2·6H2O(21.81g，0.075mol)和Al(NO3)3·9H2O(28.14g，0.075mol)的每一種溶于蒸餾水的350ml等分中，生成陽離子溶液，并置入附加漏斗中。
通過把NaOH(18.00g，0.45mol)和Na2CO3(7.93g，0.075mol)(為了保證成柱過量一當量)溶于400ml蒸餾水中來制備陰離子溶液。生成的溶液置于一圓底的三頸燒瓶中。
在兩小時內，一邊攪拌一邊把陽離子溶液加入陰離子溶液。在添加完成后，測量pH值約為10，然后用硝酸將pH值調節到8.66。在PH調節后，漿料加熱到85℃，并在氮氣流吹洗/吹掃和攪拌下在該溫度下保持過夜。
類似凝膠的沉淀物質過濾，用蒸餾水洗滌三次，每次洗滌用約一升蒸餾水。制備的凝膠在22英寸(Hg)真空下，在70℃溫度的烘箱中干燥過夜。制備的水滑石產品干重21.79g。Cu2Ni2Al2O7的制備上述制備的干水滑石化合物置入室溫下的產品爐內煅燒，加熱速率為3℃/分。加熱到450℃，并在該溫度保持三小時，制備Cu2Ni2Al2O7催化劑。實施例3Mg3NiAl2(OH)12CO3·xH2O的制備把Mg(NO3)2·6H2O(28.85g，0.1125mol)、Ni(NO3)2·6H2O(10.91g，0.0375mol)和Al(NO3)2·9H2O(28.14g，0.075mol)的每一種溶于蒸餾水的350ml的等分中，生成陽離子溶液，置于附加的漏斗中。
通過把NaOH(18.00g，0.45mol)和Na2CO3(7.39g，0.075mol)(為保證成柱過量一當量)溶于400ml蒸餾水中。生成的溶液置于圓底的三頸燒瓶中。
在二小時內，邊攪拌邊把陽離子溶液加入陰離子溶液中。添加完成后，用硝酸調節pH值到9.0。在調PH后，漿料加熱到85℃，并在攪抖下，在氮氣吹洗/吹掃下，在85℃保持過夜。
類似凝膠的沉淀物質過濾，用蒸餾水洗滌三次。每次洗滌用約一升蒸餾水。生成的凝膠在22英寸(Hg)真空下在70℃的烘箱干燥過夜。制備的水滑石產品的干重為18.25g。Mg3NiAl2O7的制備上述制備的干水滑石化合物置入室溫下的產品爐內煅燒，加熱速率為3℃/分。加熱到450℃，產品并在450℃保持三小時，制備Mg3NiAl2O7催化劑。實施例4Zn3NiAl2(OH)12CO3·H2O的制備把Zn(NO3)2·6H2O(29.41g，0.1125mol)、Ni(NO3)2·6H2O(10.91g，0.0375mol)和Al(NO3)3·9H2O(28.14g，0.075mol)的每一種溶于蒸餾水的350ml的等分中，生成陽離子溶液，并置入附加的漏斗中。
通過把NaOH(18.00g，0.45mol)和Na2CO3(7.93g，0.075mol)(為保證成柱過量一當量)溶于400ml蒸餾水中。生成的溶液置入圓底的三頸燒瓶中。
在二小時內，邊攪拌邊把陽離子溶液加入陰離子溶液中。在添加完成后，用硝酸調pH值為8.3。在調PH后，漿料加熱至88℃，并在氮氣吹洗/吹掃下在攪拌下在88℃保持過夜。
類似凝膠的沉淀物過濾，用蒸餾水洗滌三次，每次洗滌用約一升的蒸餾水。生成的凝膠在22英寸(Hg)真空下，在70℃的烘箱內干燥過夜。制備的水滑石產品的干重量為24.25g。Zn3NiAl2O7的制備上述制備的干水滑石的化合物置入室溫的產品爐內煅燒，加熱速率為3℃/分。加熱到450℃溫度，并在450℃溫度保持三小時，制備Zn3NiAl2O7催化劑。實施例5Zn2Ni2Al2(OH)12CO3·xH2O的制備把Zn(NO3)2·6H2O(22.31g，0.075mol)、Ni(NO3)2·6H2O(21.81g，0.075mol)和Al(NO3)3·9H2O(28.14g，0.075mol)的每一種溶于蒸餾水的350ml等分中，生成陽離子溶液，并置于附加漏斗中。
通過把NaOH(18.00g，0.45mol)和Na2CO3(7.93g，0.075mol)(為了保證成柱過量一個當量)溶于400ml蒸餾水中來制備陰離子溶液。生成的溶液置入一圓底的三頸燒瓶中。
在2小時內，邊攪拌邊把陽離子溶液加入陰離子溶液中，在添加完成后，測量pH值為約10，然后用硝酸調節pH值為8.5。在調pH值后，漿料加熱到85℃，并保持在85℃，在氮氣流吹洗/吹掃下攪拌過夜。
類似凝膠的沉淀物過濾，用蒸餾水洗滌三次，每次洗滌用約一升蒸餾水。生成的凝膠在22英寸(Hg)真空下在70℃的烘箱內干燥過夜。生成的水滑石產品的干重量為22g。Zn2Ni2Al2O7的制備上述制備的干水滑石化合物置入室溫下的產品烘箱內煅燒，加熱速率為3℃/分。加熱到450℃，并在450℃保持三小時，制備Zn2Ni2Al2O7催化劑。實施例6Cu2NiZnAl2(OH)12CO3·xH2O的制備Cu(NO3)2·6H2O(17.44g，0.075mol)、Ni(NO3)2·6H2O(10.9g，0.0375mol)、Zn(NO3)2·6H2O(11.15g，0.0375mol)和Al(NO3)3·9H2O(28.14g，0.075mol)的每一種溶于蒸餾水的350ml等分中，生成陽離子溶液，并置于一附加漏斗中。
通過把NaOH(18.00g，0.45mol)和Na2CO3(7.93g，0.075mol)(為了保證成柱過量一當量)溶于400ml蒸餾水中。生成的溶液置于一圓底的三頸燒中。
在兩小時內，邊攪拌邊把陽離子溶液加入陰離子溶液中。在添加完成后，測量PH為約10，然后用硝酸調節pH值為8.5。在pH值調節后，漿料加熱到85℃，保持在85℃并在攪拌和氮氣流吹洗/吹掃下過夜。
類似凝膠的沉淀物，用蒸餾水洗滌三次，每次洗滌用約一升蒸餾水。生成的凝膠在22英寸(Hg)真空下，在70℃烘箱內干燥過夜。制備的水滑石產品的干重量為22g。Cu2NiZnAl2O7催化劑的制備上述制備的干水滑石化合物置于室溫的產品爐內煅燒，加熱速率為3℃/分。加熱到450℃，產品在450℃保持三小時，制備Cu2NiZnAl2O7催化劑。
上面的詳細描述只是為了清楚地理解本發明，并不必要受上述的限制，在本發明范圍內的改進對本領域內的技人員都是顯而易見。
權利要求
1.一種經驗式為[M2+(1-x)M3+x(OH)2]x+(An-x/n)·mH2O的類似水滑石化合物，式中M2+包括2+價的至少兩種金屬離子，選自由Cu2+、Zn2+、Ni2+和Mg2+組成的組，條件是如果M2+包括Mg2+，那么Zn2+和Ni2+的至少一種也存在，其中Zn2+和Mg2+之和與Cu2+和Ni2+之和的原子比為0-約9，和其中Zn2+和Mg2+之和包括至少上述M2+金屬的約5％(重量)；M3+是3+的至少一種金屬，選自由Al3+、Fe3+、Cr3+、La3+、Ce3+和其混合物組成的組；x是包括約0.1-0.5的一個數；A是有-n電荷的陰離子；n是包括1-6的整數；和m是0或為正數。
2.按權利要求1的化合物，其中M2+包括Cu2+和Zn2+與至少一種其它2+價金屬離子的混合物。
3.按權利要求1的化合物，其中M2+包括Zn2+，上述的化合物是通過由從含上述離子M2+、M3+和An-的水溶液的上述化合物，在pH值為11或以下，M2+與M3+的總濃度為0.5mol/l或以下共沉淀生成凝膠，并進行干燥上述凝膠，生成上述化合物來制備。
4.按權利要求1的化合物，其中Al3+包括約30％-約100％(重量)的上述3+價金屬。
5.按權利要求1的化合物，其中A選自由CO2-3、NO3-、SO2-4、金屬酸鹽、多氧金屬酸鹽、氫氧化物、氧化物、乙酸鹽、鹵化物、有機羧酸鹽和聚碳酸鹽組成的組。
6.按權利要求1的化合物，其中上述的化合物選自由Cu3Zn2Al2(OH)14CO3·mH2O、Cu2NiZnAl2(OH)12CO3·mH2O、Cu2Ni2Al2(OH)12CO3·mH2O、Mg3NiAl2(OH)12CO3·mH2O、Zn3NiAl2(OH)12CO3·mH2O、Zn2Ni2Al2(OH)12CO3·mH2O和Cu2NiZnAl2(OH)12CO3·mH2O組成的組。
7.一種適宜把含氧烴轉化成有用產品的催化劑，所述的催化劑包括通過權利要求1的化合物在高溫下加熱足以分解A和足以使上述化合物脫水的一時間制備的組合物。
8.按權利要求7的催化劑，其中所述的催化劑選自由Cu3Zn2Al2O8、Cu2NiZnAl2O7、Cu2Ni2Al2O7、Mg3NiAl2O7、Zn3NiAl2O7、Zn2Ni2Al2O7和Cu2NiZnAl2O7組成的組。
9.一種含氧烴的轉化方法，所述的方法包括在轉化條件下，使包括上述烴和水的原料物流在權利要求7的催化劑上通過的步驟，由此使上述的烴轉化。
10.按權利要求9的方法，其中所述的烴選自由醚類、醇類、C2-C4醛類和C2-C4的酮類組成的組。
全文摘要
本發明公開類似水滑石的粘土,由它制備的催化劑,和使用該催化劑的烴轉化方法。類似水滑石的粘土,其化學式為[M
文檔編號C01B3/32GK1241164SQ98801013
公開日2000年1月12日 申請日期1998年6月29日 優先權日1997年7月21日
發明者阿拉卡南達·巴塔查里亞 申請人:Bp阿莫科公司