[發明專利]用于異丁烷脫氫的催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201710946327.1
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN109647375B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 姜冬宇;繆長喜;吳文海;樊志貴;曾鐵強
• 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: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J23/63;C07C5/333;C07C11/09
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本發明涉及一種用于異丁烷脫氫的催化劑及其制備方法，主要解決現有技術制備的脫氫催化劑活性較低的問題。本發明通過采用一種組合物催化劑，以重量份數計，包括以下組分：a)0.1～5份Pt或其氧化物；b)0.1～5份Sn或其氧化物；c)90～99份復合氧化物M1?M2?Al?O載體，M1選自IIA和IVB元素的混合物、M2選自鑭系元素的至少一種，可以較好地解決了該問題，可用于異丁烷脫氫制備異丁烯的工業生產。

技術領域

本發明涉及一種用于異丁烷脫氫的催化劑及其制備方法。

背景技術

低碳烯烴廣泛應用于塑料、合成橡膠、藥物、汽油添加劑、離子交換樹脂、洗滌劑、香料及各種化工中間體的生產，是重要的有機化工原料，主要以蒸汽裂解和煉化廠流化催化裂化過程副產/聯產的形式得到。隨著化學工業的發展，對低碳烯烴的需求增長很快，開發由附加值低的碳烷烴制取低碳烯烴過程對于充分利用低碳烷烴資源、開辟新的烯烴來源具有重要意義，目前僅靠上述方法已難以滿足我國化工行業快速發展的需求。丙烷/異丁烷脫氫技術已經成為繼蒸汽裂解和流化催化裂化過程的聯產或副產之后重要的丙烯/異丁烯來源。現在已經工業化的丙烷/異丁烷脫氫工藝包括UOP公司的Oleflex工藝、Phillips公司的Star工藝、Air ProductChemical公司的Catofin工藝、Snamprogetti SPA公司的FDB-4和Linde公司的Linde等工藝。國內尚沒有低碳烷烴脫氫制低碳烯烴的生產裝置。

低碳烷烴脫氫是一個強吸熱反應，只有在相當高的反應溫度下才有可能得到較理想的烯烴收率。然而過高的反應溫度往往會帶來一系列副反應，從而降低烯烴的選擇性，使催化劑表面快速積碳、失活，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。目前工業化的催化劑有Pt系和Cr系催化劑，其中Pt系催化劑因其具有高活性、低污染、低磨損率等特點而成為研究熱點。中國專利(CN200910209534.4)公開的催化劑K-Ce-Pt-Sn/γ-Al₂O₃在反應6h后，丙烷的轉化率為38％，丙烯的選擇性為98％，且積炭量較少，該研究沒有提供穩定性數據。Yu等在《FuelProcessing Technology》(燃料加工技術)2013,111:94-104上發表的“Propanedehydrogenation over PtSnNa/La-doped Al₂O₃catalyst:Effect of La content”(PtSnNa/La-doped Al₂O₃上的丙烷脫氫：La的影響)文章中表征發現，La進入了Al₂O₃的骨架，隨著La含量的增加催化劑酸性和積炭量都減低了，Pt分散度提高，而Sn和載體的作用也增強了。La的較佳含量為1.0％，此時初始轉化率可達41％，選擇性大于96％。當La過量后，Pt聚集，Sn也變為金屬，導致催化劑活性降低。

異丁烷脫氫催化劑目前已經取得較大進展，但是催化劑活性還有提升的空間。本發明采用M1-M2-Al-O為載體負載Pt-Sn催化劑改進了催化劑的性能，具有較好應用前景，目前尚未有相關報道。

發明內容1

本發明所要解決的技術問題之一是現有技術中異丁烷脫氫催化劑活性較低，提供一種高活性的用于異丁烷脫氫制異丁烯催化劑。本發明要解決的技術問題之二，是提供一種與解決技術問題之一相對應的催化劑制備方法。

為解決上述技術問題之一，本發明采用的技術方案如下：一種用于異丁烷脫氫制異丁烯催化劑，以重量份數計，包括以下組分：

a)0.1～5份Pt或其氧化物；

b)0.1～5份Sn或其氧化物；

c)90～99份復合氧化物M1-M2-Al-O載體，M1選自IIA和IVB元素的混合物、M2選自鑭系元素的至少一種。