[發明專利]異丁烷脫氫的催化劑

有效

• 申請號: 201710946663.6
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN109647433B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 姜冬宇;繆長喜;吳文海;曾鐵強;張磊
• 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: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J23/66;C07C5/333;C07C11/09
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本發明涉及一種異丁烷脫氫的催化劑，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IB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

本發明涉及一種異丁烷脫氫的催化劑。

背景技術

近年來，隨著石油化工和高分子工業的快速發展，烯烴需求量日益增大，在我國豐富的C4資源中，油田丁烷通常含20％～40％的異丁烷，而我國C4餾分的利用率很低，除了少量用于烷基化外，大多被用作燃料直接消耗。異丁烯是一種重要的化工原料，主要用來生產聚異丁烯、丁基橡膠和甲基叔丁基醚(MTBE)，MTBE是一種高辛烷值的液體，經常被用作提高汽油辛烷值的添加劑，市場需求量較大，導致異丁烯資源不足的矛盾更加突出。以異丁烷為原料脫氫制異丁烯不僅能提高異丁烷的利用價值，而且可以緩解國內異丁烯的短缺問題。異丁烷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，工業化的異丁烷脫氫技術有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，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。近年來，有關異丁烷脫氫Pt系催化劑方面有較多的文獻報道。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。Xue等在在《Journal of Natural Gas Chemistry》(天然氣化學學報)2012 21:324-331上發表的“Effect of Cerium Addition on Catalytic Performance of PtSnNa/ZSM-5Catalyst for Propane Dehydrogenation”(Ce的加入對PtSnNa/ZSM-5催化劑丙烷脫氫性能的影響)文章中考察了在PtSnNa/ZSM-5中加入Ce的影響，發現當Ce的濃度適宜時，Pt分散度增加且積炭量減少。Ce還增強了Sn組分和載體的作用，使得Sn多數以氧化態存在對丙烷脫氫反應有益。

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

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IB元素的混合物、M2選自鑭系元素的至少一種。

上述技術方案中，用于異丁烷脫氫催化劑，其特征在于以低碳烷烴催化劑重量份數計，Pt或其氧化物的份數為0.1～2.5份，Sn或其氧化物的份數為0.1～2.5份；