[發明專利]一種用于低碳烷烴脫氫的催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201310318156.X
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103394349A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 王延臻;徐鴻;宋春敏;段紅玲;李金云;王麗娟;何平;王鵬成;高麗;陳小艷;楊利強;田帥;孟楊
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01J32/00;C07C11/09;C07C5/333
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于石油煉制及化工領域，涉及到一種低碳烷烴脫氫的催化劑及其制備方法。國際專利分類屬于C10G。?

背景技術

低碳烷烴包括丙烷、異丁烷、異戊烷等，是石油煉制過程和油田伴生氣中產生的，其價值較低、用途較窄。而丙烯、異丁烯、異戊烯等低碳烯烴在化工行業的用途很多，價值較高。由丙烷、異丁烷、異戊烷等脫氫生產相應的烯烴具有重要的意義。所以目前在這方面的研究較多。?

國內外有關低碳烷烴催化脫氫使用的催化劑主要有兩種：鉑基催化劑和鉻系催化劑。鉻系催化劑的穩定性差，而且含有致癌物鉻，隨著環保要求的日益提高，該催化劑的應用逐漸減少；鉑基催化劑（主要是Pt-Sn/γ-Al₂O₃催化劑）因其具有高活性、低污染、低磨損率、可在苛刻條件下操作等優點一直是脫氫催化劑的研究熱點。但在高溫臨氫的苛刻條件下，現有鉑基催化劑的性能并不是很理想，如催化劑穩定性和選擇性不是很好；雖然錫的加入可以提高鉑基催化劑的穩定性和選擇性，但催化劑的抗積炭能力、選擇性、活性和壽命仍然有提高的必要。?

本發明專利提供一種用于低碳烷烴脫氫的新型催化劑及其制備方法，可以提高現有Pt-Sn催化劑的選擇性、抗積炭能力和壽命。?

發明內容

下面結合實例說明本發明的催化劑及其制備方法如下：?

1.一種用于低碳烷烴脫氫的催化劑及其制備方法，包括如下部分：?

（1）載體使用氧化鋁，包括γ-Al₂O₃、η-Al₂O₃、α-Al₂O₃以及它們的混合體；?

（2）活性組分為Pt-Sn，Pt占載體的0.2-0.6%（重），Sn占載體的0.3-1%（重）；?

（3）助活性組分為Ce、La、K，其中K占載體的0.05-0.5%（重），Ce占載體的0.05-1.0%（重），La占載體的0-1.0%（重）。?

2.根據1所述的方法，其特征在于催化劑載體為γ-Al₂O₃。?

3.根據1所述的方法，其特征在于催化劑載體為η-Al₂O₃。?

4.根據1所述的方法，其特征在于催化劑載體為γ-Al₂O₃，活性組分為Pt-Sn，助活性組分為K、Ce。?

5.根據1所述的方法，其特征在于催化劑載體為γ-Al₂O₃，活性組分為Pt-Sn，助活性組分為K、La。?

6.根據1所述的方法，其特征在于首先負載鉑，然后負載錫，再負載Ce或La，最后負載K。?

使用以上催化劑，可以顯著提高Pt-Sn催化劑的抗積炭能力，提高催化劑的單程使用周期，降低催化劑的再生周期，提高催化劑的活性。?

具體實施方式

下面結合實施例進一步說明本發明的方法。?

實施例1：?

在實驗室中，采用固定床反應器，反應器內徑20mm，長度50cm，反應器外用開啟式電加熱爐包裹，可連續供應反應所需熱量。原料組成如表1所示，其中含有異丁烷85.11%（重），正丁烷12.69%（重）。反應溫度600℃，低碳烷烴空速1000h^-1，氫氣和原料的體積比為0.5：1，兩者經計量后混合進入反應器頂部，反應器中裝有催化劑，催化劑采用自制的以鉑為活性組分的貴金屬型催化劑，催化劑中含有鉑0.35%，錫0.5%，反應1小時后取樣，用氣相色譜儀分析產物組成，去掉氫氣的含量，產物組成如表2所示。?

表1?

表2?

前述催化劑，分別負載鈰、鑭、鉀，其中Ce占載體的0.23%（重），La占載體的0.01%（重），K占載體的0.1%（重），采用表1的低碳烷烴，反應條件同上述Pt-Sn催化劑，1小時后取樣，用氣相色譜儀分析產物組成，去掉氫氣的含量，產物組成如表3所示。反應14小時后催化劑失活，催化劑表面積炭分析如表4所示。?

表3?

表4?