[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: 201711069192.1
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN109745978B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 劉紅梅;亢宇;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: B01J23/62
• 分類號: B01J23/62;B01J35/10;B01J37/02;B01J37/08;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，所述載體為介孔碳材料，所述介孔碳材料具有立方體心結構的立方和六方共生的孔道結構，所述介孔碳材料的比表面積為300-450m²/g，孔體積為0.1-0.5mL/g，最可幾孔徑為2-5nm。

2.根據權利要求1所述的丙烷脫氫催化劑，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%；

和/或，所述載體的比表面積為350-400m²/g，孔體積為0.1-0.3mL/g，最可幾孔徑為2-4nm；

和/或，所述介孔碳材料為FDU-14經碳化制成。

3.一種制備丙烷脫氫催化劑的方法，其特征在于，該方法包括：將載體在含有Pt組分前驅體、Sn組分前驅體和Na組分前驅體的混合溶液中進行浸漬處理，然后依次進行去除溶劑處理、干燥和焙燒，其中，所述載體為介孔碳材料，所述介孔碳材料具有立方體心結構的立方和六方共生的孔道結構，所述介孔碳材料的比表面積為300-450m²/g，孔體積為0.1-0.8mL/g，最可幾孔徑為2-5nm；

其中，所述載體的形成方法包括以下步驟：

（a）在加熱的條件下，將苯酚、甲醛和NaOH進行第一接觸，待第一接觸后得到的產物冷卻至室溫，得到第一接觸產物；

（b）在加熱的條件下，將所述第一接觸產物與模板劑進行第二接觸，待第二接觸后得到的產物冷卻至室溫，得到第二接觸產物，隨后將第二接觸產物依次進行離心分離和干燥，得到介孔碳材料原粉；其中，所述介孔碳材料原粉為FDU-14；

（c）將所述介孔碳材料原粉進行脫模板劑處理，得到介孔碳材料；

其中，所述第一接觸的條件包括：溫度為50-100℃，時間為1-3h；

在步驟（b）中，所述第二接觸包括第一加熱階段和第二加熱階段，

所述第一加熱階段的條件包括：溫度為50-65℃，時間為100-150h，

所述第二加熱階段的條件包括：溫度為66-100℃，時間為24-100h；

其中，所述苯酚、甲醛、NaOH和模板劑的用量的摩爾比為1：2-10：200-500：0.1-5；

和/或，所述模板劑為三嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯；

和/或，所述脫模板劑處理的過程包括：在300-600℃下，煅燒3-20h。

4.根據權利要求3的方法，其中，所述載體、Pt組分前驅體、Sn組分前驅體和Na組分前驅體的用量使得制備的丙烷脫氫催化劑中，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%；

和/或，所述載體的比表面積為350-400m²/g，孔體積為0.1-0.5mL/g，最可幾孔徑為2-4nm。

5.根據權利要求3的方法，其中，所述浸漬處理的條件包括：溫度為25-50℃，時間為2-6h。

6.權利要求4或5所述的方法制備得到的丙烷脫氫催化劑。

7.一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6中任意一項所述的丙烷脫氫催化劑。

8.根據權利要求7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；

和/或，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。