[發明專利]一種用于丙烷脫氫制丙烯的催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201510971275.4
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN105642284B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 吳世華;趙鵬;張守民;關允飛
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: B01J23/656
• 分類號: B01J23/656;B01J23/652;C07C5/333;C07C11/06
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

一種用于丙烷脫氫制丙烯的催化劑由活性組分Pt、金屬助劑Sn?M和混合載體Al₂O₃/Cr₂O₃組成，金屬助劑Sn?M中的M為Mg或Mn，混合載體中Al₂O₃與Cr₂O₃的質量比為1：2，催化劑中各組分的質量百分比為：Pt 0.2?0.8％，Sn 0.4?1.4％,M 0.2?1.0％，混合載體Al₂O₃/Cr₂O₃為余量；其采用連續浸漬法制備，用于丙烷催化脫氫制丙烯。本發明的優點是:該制備方法工藝簡單、易于操作，制備的催化劑用于丙烷脫氫制丙烯具有良好的選擇性、穩定性和催化活性，使用壽命長，且可顯著提高丙烷脫氫轉化率，技術及經濟效果顯著，有利于工業化推廣。

技術領域

本發明涉及丙烷脫氫制備丙烯的催化技術，特別是一種用于丙烷催化脫氫制備丙烯的催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

丙烯是一種重要的化工原料，可以用來合成聚丙烯，同時也是合成丙烯腈、丁醇、異丙苯以及壬基酚等下游產品的主要原料。此外丙烯的齊聚物，還可以提高汽油的辛烷值。因此，丙烯的商業價值不言而喻，全世界對丙烯的需求量猛增并且在某些國家其需求的增長速率已經超過乙烯。我國丙烯生產根據原料來源可以分為兩類：石油基丙烯和非傳統原料丙烯。石油基丙烯主要來源于裂解丙烯；非傳統原料丙烯主要是由煉廠氣中分離出來。但是，傳統工藝設備生產已難以滿足丙烯日益增長的需求，為了盡量滿足工業化生產需求，許多石化公司和技術開發商都在努力開發推出專門生產丙烯的新技術。就目前而言，蒸汽裂解技術、催化裂化技術、丙烷脫氫和歧化反應技術是目前已工業化的四種丙烯生產工藝，而最受關注的就是丙烷脫氫制丙烯技術。

丙烷制備丙烯的技術主要有三種：催化脫氫、氧化脫氫和膜反應器脫氫。丙烷脫氫過程中可發生脫氫、裂化、加成、氫解和積碳等，反應體系比較復雜，我國尚無丙烷無氧脫氫工業化的報道。目前，世界上已開發成功的丙烷脫氫制丙烯技術(PDH)主要有UOP公司的Oleflex工藝、Lummus Technology公司的Catofin工藝以及Linde、Statoil和Borealis合作開發的工藝，上述丙烷脫氫制丙烯工藝的主要區別在于催化劑制備、反應器的設計和催化劑的再生方法。UOP公司的Oleflex工藝主要采用氧化鋁基鉑催化劑，而Lummus Technology公司采用氧化鋁-氧化鉻催化劑。Pt系催化劑對丙烷脫氫制丙烯效果顯著，該催化劑的丙烷轉化率和丙烯選擇性較高，穩定性較好可以有效減輕積碳影響，具有很好的工業應用前景。

發明內容

本發明是針對上述技術分析和存在問題，提供一種用于丙烷催化脫氫制丙烯的催化劑及其制備方法和應用，該方法工藝簡單、成本較低廉，制備的催化劑具有較高的丙烷轉化率、很好的活性、較長的使用壽命，能提高丙烯的選擇性。

本發明的技術方案：

一種用于丙烷脫氫制丙烯的催化劑，由活性組分Pt、金屬助劑Sn-M和混合載體Al₂O₃/Cr₂O₃組成，金屬助劑Sn-M中的M為Mg或Mn，混合載體中Al₂O₃與Cr₂O₃的質量比為1：2，催化劑中各組分的質量百分比為：Pt 0.2-0.8％，Sn 0.4-1.4％,M 0.2-1.0％，混合載體Al₂O₃/Cr₂O₃為余量。

一種所述用于丙烷脫氫制丙烯的催化劑的制備方法，采用連續浸漬法制備，步驟如下：