[發明專利]一種用于低碳烷烴脫氫制烯烴催化劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201110274130.0
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102989455A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 沈宜泓;田志堅;王曉化;徐竹生;閻立軍;解曉偉;遲克彬;曲煒;羅琛;王磊
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J23/66
• 分類號: B01J23/66;B01J29/44;C07C5/333;C07C11/09;C07C11/08;C07C11/06
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明涉及一種用于低碳烷烴脫氫制烯烴反應催化劑及其制備方法。該催化劑用于C_2-8烷烴的脫氫反應，優選用于C_3-6烷烴的脫氫反應，更優選用于丙烷、異丁烷、正丁烷的脫氫反應。

背景技術

目前中國的兩大石油公司均擁有千萬噸級的煉油廠，而這些千萬噸級煉油廠的催化裂解附產大量的乙烷、丙烷和碳四至碳六烷烴。因此，如何合理利用這些資源，最大限度提高工業過程的經濟性，是當前急需解決的重要的科研課題。而低碳烷烴脫氫制烯烴是一條可行的工藝路線。即將乙烷、丙烷和碳四至碳六的烷烴催化脫氫生產烯烴和氫氣。逐步用催化過程全面替代熱反應過程，提高烯烴生產過程經濟性。

烷烴脫氫后得到烯烴是一個重要的催化工業過程，其脫氫產物是制造很多化學品(如塑料、橡膠、汽油、洗滌劑等)的重要化工原料。例如，由丙烷脫氫得到的丙烯是合成聚丙烯、丙烯腈和環氧丙烷的重要原料，異丁烷脫氫得到的異丁烯，可以合成聚異丁烯、有機玻璃、甲基叔丁基醚(MTBE)等。但是以丙烯為例，單純從裂解工藝獲得丙烯已不能滿足市場對丙烯的需求，開發擴大丙烯來源的生產工藝近年成為熱點。因此選用合適的催化劑，在較熱裂解過程相對較低的溫度下進行臨氫條件的低碳烷烴催化脫氫制烯烴具有重要的經濟意義。

烷烴脫氫催化劑，其中重要的一類是包含有鉑族金屬元素為主活性組分、添加各種類型助劑，利用先進的技術制成的高性能催化劑。如USP?4,353,815為Pt-Re-Mn/Al₂O₃催化劑用于異丁烷脫氫；USP?4,420,649為Pt-Ru-Re/Al₂O₃催化劑用于異丁烷脫氫；EP?98,622為Pt-Sn-Cs/Al₂O₃催化劑用于異丁烷脫氫；USP?4,914,075為Pt-Sn-Cs/Al₂O₃催化劑用于丙烷脫氫；EP?562,906為Pt-Sn-K/Al₂O₃催化劑，移動床反應器用于異丁烷脫氫(C₂-C₂₀)。USP?4,506,032為Pt-Sn-K-Cl/Al₂O₃催化劑，含Sn氧化鋁擔體用H₂PtCl₆水溶液浸漬，經干燥、脫氯、焙燒，然后浸漬KNO₃，干燥、焙燒，并在525℃時用空氣經水浴將一定濃度的HCl溶液通過催化劑，焙燒后使催化劑汗顏一定量的Cl元素，制得的催化劑用于乙烷和異丁烷脫氫。USP?4,595,673為Pt-Sn-K-Li-Cl/Al₂O₃催化劑，含Sn氧化鋁擔體用H₂PtCl₆和LiNO₃共浸，經干燥、焙燒，然后浸漬KNO₃，再干燥、焙燒制得，該催化劑用于長鏈烷烴脫氫。

貴金屬Pt催化劑的主要優點在于活性高，選擇性較好。但是催化劑對雜質較為敏感，失活很快，再生頻繁，耗費大量能源，也給環境帶來了巨大的壓力。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于低碳烷烴脫氫制烯烴反應催化劑及其制備方法。該催化劑用于C_2-8烷烴的脫氫反應，優選用于C_3-6烷烴的脫氫反應，更優選用于丙烷、異丁烷、正丁烷的脫氫反應。該類型的催化劑，比公知的催化劑體系對上述反應具有更高的選擇性和更長的催化劑使用壽命。

本發明提供的催化劑以鉑族過渡金屬和金元素為活性組分，并加入第VIA族金屬元素和堿金屬元素作為助劑，優選進一步加入鹵族元素和硫元素作為改性組分。催化劑的載體選自二氧化硅、分子篩、鎂鋁尖晶石、氧化鋁。