[發明專利]一種低碳烷烴脫氫催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201810142678.1
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108295847B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 卓潤生;錢穎;梁衡;趙磊
• 申請（專利權）人: 四川潤和催化新材料股份有限公司
• 主分類號: B01J23/62
• 分類號: B01J23/62;B01J23/63;B01J23/656;B01J23/89;C07C5/333;C07C11/06;C07C11/09;B01J27/135
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 杜朗宇;茍銘

本發明提供了一種低碳烷烴脫氫催化劑，所述催化劑包括鉑組分、堿金屬組分，采用含Sn?M?O固溶體的氧化鋁基載體，其中鉑組分以鉑氧化物計、堿金屬組分以堿金屬氧化物計，按重量份數計包括以下成分：鉑氧化物0.1～2份、堿金屬氧化物0.1～5份、氧化鋁90～99份、Sn?M?O固溶體0.1～8份，M選自元素周期表第四、五、六、七周期中一種或多種金屬元素。本發明制得的固溶體中Sn與M元素具有協同作用，有利于降低催化劑的酸性，使中間產物快速擴散出催化劑，提高催化劑選擇性；同時促進了Pt的均勻分散，增加活性位，提高轉化率。

技術領域

本發明屬于脫氫催化劑領域，具體涉及一種低碳烷烴脫氫催化劑及其制備方法。

背景技術

丙烯和異丁烯是重要的化工原料，丙烯主要用來生產聚丙烯、丙烯腈、丙烯酸、丙烯醛等，是三大合成材料(塑料、橡膠和纖維)的基本原料。異丁烯被用來生產甲基叔丁基醚、叔丁醇、甲基丙烯酸甲酯和丁基橡膠等，另外還被用作低碳烯烴烷基化的原料。有效利用丙烷和異丁烷既符合國家低碳環保政策和循環經濟理念，又有良好的經濟效益和社會效益。

低碳烷烴催化脫氫是強吸熱反應，受熱力學平衡限制，反應條件苛刻，積炭和活性金屬燒結一直是影響催化劑穩定性的原因，使PDH方法在工業應用時受到限制。因此開發具有高穩定性的烷烴脫氫催化劑成為PDH技術的關鍵。專利CN105582929A公開了一種含Ce-La-O固溶體的低碳烷烴脫氫催化劑，表現出較好的催化性能。專利CN105642282A公開了一種含Sn氧化鋁載體，Sn是在氧化鋁成膠過程中加入，或在混捏過程中加入，或在浸漬過程中加入。專利CN104549249A公開了一種低碳烷烴脫氫催化劑，該催化劑需要用水蒸汽脫氯。

低碳烷烴脫氫催化劑已經取得較大進展，但仍存在包括穩定性等問題。

發明內容

申請人研究發現在工業生產中，氯不斷流失，使Pt分散性變差，催化劑活性降低；在高溫下，Sn容易析出，與Pt形成合金，使催化劑永久失活。本發明采用Sn-M-O固溶體，使Sn不易析出，而且降低了載體酸性，提高了催化劑選擇性。本發明部分氯在載體制備過程中引入，增強了氯與載體的相互作用，使氯的流失減慢。

本發明為解決現有技術存在的問題，提供一種低碳烷烴脫氫催化劑及其制備方法。

為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種低碳烷烴脫氫催化劑，所述催化劑包括鉑組分、堿金屬組分，采用含Sn-M-O固溶體的氧化鋁基載體，其中鉑組分以鉑氧化物計、堿金屬組分以堿金屬氧化物計，按重量份數計包括以下成分：鉑氧化物0.1～2份、堿金屬氧化物0.1～5份、氧化鋁90～99份、Sn-M-O固溶體0.1～8份，M選自元素周期表第四、五、六、七周期中一種或多種金屬元素。

進一步的，所述M選自Cu、Ti、Sb、Ru、Fe、Cr、Mn、Ce、Zr中的一種。

進一步的，所述的Sn-M-O固溶體，其中錫氧化物占Sn-M-O固溶體質量的50-99％。

進一步的，所述氧化鋁基載體制備所需鋁源選自擬薄水鋁石、三氯化鋁、氫氧化鋁中一種或多種。

進一步的，所述堿金屬選自K、Na、Li中一種。

進一步的，所述催化劑還包括氯元素0.3～2份。

本發明還提供了一種低碳烷烴脫氫催化劑的制備方法，包括以下內容：

a)取鋁源和水混合，加入Sn-M-O固溶體，再加入鹽酸溶液，形成溶膠，經成型后在60～150℃烘干2～10h，優選2～4h，在500～800℃焙燒2～10h，優選2～4h，即得含Sn-M-O固溶體的復合氧化鋁載體；