[發明專利]丙烷脫氫催化劑及其制備方法以及丙烷脫氫制丙烯的方法

有效

• 申請號: 201710666302.6
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN109382132B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 亢宇;劉紅梅;張明森
• 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北京化工研究院
• 主分類號: B01J29/03
• 分類號: B01J29/03;B01J35/02;B01J35/10;B01J37/02;C07C5/333;C07C11/06
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

1.一種丙烷脫氫催化劑，其特征在于，所述丙烷脫氫催化劑包括載體以及負載在所述載體上的Pt組分、Sn組分和Na組分，其中，所述載體為六方介孔材料，所述六方介孔材料具有立方籠狀孔道結構，所述六方介孔材料的晶體結構具有立方體心的Im3m結構，所述六方介孔材料的平均孔徑為4-15nm，比表面積為550-650m²/g，孔體積為0.5-1.5mL/g，平均粒徑為30-50μm；

其中，以所述丙烷脫氫催化劑的總重量為基準，所述載體的含量為97.5-99.3重量％，所述Pt組分以Pt元素計的含量為0.2-0.5重量％，所述Sn組分以Sn元素計的含量為0.2-1.2重量％，所述Na組分以Na元素計的含量為0.3-0.8重量％。

2.根據權利要求1所述的丙烷脫氫催化劑，其中，所述六方介孔材料的平均孔徑為4-12nm，比表面積為580-620m²/g，孔體積為0.5-1mL/g，平均粒徑為35-45μm。

3.一種制備丙烷脫氫催化劑的方法，該方法包括：將作為載體的六方介孔材料依次進行熱活化處理、浸漬處理、去除溶劑處理、干燥和焙燒，使所述六方介孔材料上負載Pt組分、Sn組分和Na組分，其中，所述六方介孔材料具有立方籠狀孔道結構，所述六方介孔材料的晶體結構具有立方體心的Im3m結構，所述六方介孔材料的平均孔徑為5-15nm，比表面積為550-650m²/g，孔體積為0.5-1.5mL/g，平均粒徑為30-50μm；

其中，以所述丙烷脫氫催化劑的總重量為基準，所述載體的含量為97.5-99.3重量％，Pt組分以Pt元素計的含量為0.2-0.5重量％，Sn組分以Sn元素計的含量為0.2-1.2重量％，Na組分以Na元素計的含量為0.3-0.8重量％。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述熱活化的條件包括：溫度為300-900℃，時間為7-10h；所述浸漬的條件包括：溫度為25-50℃，時間為2-6h。

5.根據權利要求3所述的方法，其中，所述六方介孔材料的平均孔徑為6-12nm，比表面積為580-620m²/g，孔體積為0.5-1mL/g，平均粒徑為35-45μm。

6.根據權利要求3-5中任意一項所述的方法，其中，所述六方介孔材料載體的形成方法包括以下步驟：

(a)將模板劑、硫酸鉀、酸劑和正硅酸乙酯進行混合接觸，并將得到的混合物進行晶化和過濾，得到六方介孔材料原粉；

(b)將所述六方介孔材料原粉進行脫模板劑處理，得到所述六方介孔材料。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，在步驟(a)中，所述模板劑、硫酸鉀和正硅酸乙酯的摩爾比為1：100-800：20-200。

8.根據權利要求6所述的方法，其中，在步驟(a)中，所述模板劑為三嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯；所述酸劑為鹽酸。

9.根據權利要求6所述的方法，其中，在步驟(a)中，所述混合接觸的條件包括：溫度為25-60℃，時間為10-72h，pH值為1-7；所述晶化的條件包括：溫度為30-150℃，時間為10-72h；所述脫模板劑處理的過程包括：在300-600℃下，將所述六方介孔材料原粉進行煅燒8-20h。

10.權利要求3-9中任意一項所述的方法制備得到的丙烷脫氫催化劑。

11.一種丙烷脫氫制丙烯的方法，所述方法包括：在催化劑和氫氣的存在下，將丙烷進行脫氫反應，其特征在于，所述催化劑為權利要求1-2和10中任意一項所述的丙烷脫氫催化劑。

12.根據權利要求11所述的方法，其中，丙烷的用量與氫氣的用量的摩爾比為0.5-1.5：1。

13.根據權利要求11所述的方法，其中，所述脫氫反應的條件包括：反應溫度為600-650℃，反應壓力為0.05-0.2MPa，反應時間為40-60h，丙烷質量空速為2-5h^-1。