[發明專利]低碳烷烴脫氫的催化劑及其用途

有效

• 申請號: 201610494345.6
• 申請日: 2016-06-29
• 公開（公告）號: CN107537509B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 吳省;繆長喜;吳文海;曾鐵強;樊志貴
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J23/86
• 分類號: B01J23/86;B01J23/887;B01J23/26;C07C5/333;C07C11/06;C07C11/09
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本發明涉及一種用于低碳烷烴脫氫的催化劑，主要解決現有技術制備的Cr系脫氫催化劑活性較低的問題。本發明采用的脫氫催化劑，以催化劑重量份數計，包括以下組分：a)3～30份Cr元素或其氧化物；b)0～5份Li、Na、K、Rb等至少一種元素或其氧化物；c)0～10份選自元素周期表第ⅧB族和第ⅠB族中的至少一種元素或其氧化物；d)0～5份選自元素周期表第IIIB族中的至少一種元素或其氧化物；e)0.001～3份選自元素周期表第IIIA族中的至少一種元素或其氧化物；f)69～96份載體，較好地解決了該問題，可用于低碳烷烴脫氫的工業化應用。

技術領域

本發明涉及一種低碳烷烴脫氫的催化劑及其用途。

背景技術

目前大部分低碳烷烴一般用作燃料燒掉，未得到充分利用，附加值很低，若利用低碳烷烴脫氫生產低碳烯烴，則能充分利用其價值，產生良好的經濟效益。低碳烯烴中的丙烯和異丁烯應用十分廣泛，它們和乙烯一起被認為是現代石油化工的基礎。丙烯除主要用于生產聚丙烯外，還用于生產丙烯腈、環氧丙烷、丙烯酸、異丙醇等，異丁烯主要用于合成丁基橡膠、聚異丁烯、甲基丙烯腈、甲基叔丁基醚等產品。采用乙烯聯產和輕油(石腦油、輕柴油)裂解工藝是制備丙烯、異丁烯等低碳烯烴的傳統方法，但石油儲量有限，丙烯和異丁烯受制于原料來源，難以大規模增加，所以世界各國大力開發制備丙烯和異丁烯等低碳烯烴的新路線，特別是利用來源豐富、價格低廉的低碳烷烴為原料進行脫氫反應制備低碳烯烴，是最有希望的方法之一。低碳烷烴脫氫反應是一個強吸熱反應，受熱力學平衡限制，在低壓、高溫條件下才能得到較理想的烯烴收率，而過高的反應溫度將使烷烴裂解反應和深度脫氫加劇，造成催化劑性能變差，選擇性較低等問題，因此，需要制備性能優良的脫氫催化劑，提高烷烴轉化率和烯烴選擇性。

低碳烷烴脫氫技術目前已工業化的是丙烷、異丁烷，或兩者混合物的直接脫氫，直接脫氫的催化劑體系包括了Pt系催化劑和Cr系催化劑，主要脫氫技術有UOP的Oleflex工藝、Lummus的Catofin工藝、Uhde的STAR工藝、Linde的PDH工藝、Snamprogetti-Yarsintez合作開發的FBD工藝等，其中工業化裝置最多的是Oleflex技術和Catofin技術，兩者應用的催化劑分別是Pt系和Cr系催化劑。Pt系脫氫催化劑用于低碳烷烴脫氫，具有環境友好、活性較高等優點，但價格較高，制備較復雜，對反應原料純度要求較高，且催化劑在高溫下容易出現Pt組分的集聚、燒結、Pt粒子變大等現象，造成活性下降較快、穩定性較差等問題；且反應過程中Pt組分的集聚和粒子變大，造成不可逆的再生過程。Cr系催化劑價格低廉，活性相對較高，對原料純度要求較低，但對環境存在一定影響，同時催化劑表面的積碳情況比Pt嚴重，反應過程需要頻繁再生，特別是反應中的快速成焦—熱空氣頻繁燒碳循環再生等脫氫條件苛刻，對Cr催化劑各方面性能要求更高，因此需要積極研發性能優良的脫氫催化劑適用于烷烴脫氫反應。