[發明專利]一種丙烷脫氫催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201810402705.4
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108654596B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 龔旭輝
• 申請（專利權）人: 洛陽市科創石化科技開發有限公司
• 主分類號: B01J23/26
• 分類號: B01J23/26;B01J37/02;B01J37/10;C07C5/333;C07C11/06
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

本發明公開了一種丙烷脫氫催化劑及其制備方法，該催化劑以鉻復合氧化物為活性組分,與高性能熱載體混合，加入粘結劑和改性元素，經混捏、擠條、干燥、焙燒制備而成。各成分質量百分含量依次為：鉻復合氧化物55?80％，高性能熱載體10?30％，改性元素0.1?10.0％，粘結劑余量。本發明通過合成鉻復合氧化物，提高了鉻在載體上的分散度，有效提高了活性組分的有效利用率和原料丙烷的轉化率；通過金屬改性處理提高了催化劑的活性和選擇性，進而提高了丙烯收率；通過高溫水蒸氣處理，大大降低了載體表面的酸量和酸強度，有效降低了催化劑的結焦和烯烴裂解反應；加入高性能熱載體，有效提高了催化劑利用效率，提高了裝置生產負荷。

技術領域

本發明涉及一種低碳烷烴脫氫催化劑及其制備方法，具體的說，涉及一種丙烷催化脫氫制丙烯的催化劑及其制備方法。

背景技術

丙烯是一種重要的化工原料，廣泛用于生產聚丙烯、丙烯酸、環氧丙烷和丙烯腈等化工產品。我國丙烯主要來源于石腦油裂解和催化裂化等工藝聯產或副產，但隨著丙烯消費量的逐年增加，傳統的丙烯生產已不能滿足需求，因此，丙烷脫氫制丙烯技術快速發展，成為繼甲醇制烯烴之后的第三大丙烯來源。

對于鉻系丙烷脫氫催化劑，由于現有技術多采用浸漬法在氧化鋁載體上負載活性組分，這種方法影響活性組分在氧化鋁載體上的擔載量和分散度，降低了活性組分的有效利用率，影響催化劑的反應活性和選擇性；氧化鋁上大量酸中心的存在，導致催化劑快速結焦和烯烴裂解。為此，催化劑常采用堿性金屬或其氧化物改性，以減少載體酸量，但這種改性處理，造成了堿性氧化物與氧化鉻的強相互作用，從而抑制脫氫活性，導致高價鉻不能完全還原而降低了烯烴選擇性。丙烷脫氫是強吸熱反應，隨著反應進行，催化劑床層溫度迅速降低而導致反應和再生頻繁切換，使得催化劑處理量降低，從而導致裝置生產負荷降低。

發明內容

本發明的目的是提供一種丙烷脫氫催化劑及其制備方法，該催化劑以鉻復合氧化物為活性組分,以鈉、鉀、鐵、鈦、釩、鋯、鋅、銅、鎳中的一種或幾種為改性元素，提高了催化劑脫氫活性和選擇性，同時，在催化劑中加入高性能熱載體，提高了催化劑的熱容量，使催化劑床層降溫速率減緩，延長了反應時間，提高了裝置生產負荷。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

依據本發明提出的一種丙烷脫氫催化劑，以鉻復合氧化物為活性組分,與高性能熱載體混合，加入粘結劑，以鈉、鉀、鐵、鈦、釩、鋯、鋅、銅、鎳中的一種或幾種為改性元素，經混捏、擠條、干燥、焙燒制備而成。

上述催化劑，各成分的質量百分含量分別為：

進一步，所述鉻復合氧化物由鉻溶液與含鋁、硅、磷中的一種或多種元素的溶液或溶膠混合，通過晶化、焙燒處理得到；所得鉻復合氧化物中氧化鉻的質量百分含量為15-35％。

進一步，所述高性能熱載體為α-氧化鋁、氮化硅、碳化硅、二氧化鋯、氮化硼中的一種或幾種混合。

進一步，所述粘結劑為鋁溶膠、硅溶膠、SB粉中的一種或幾種混合。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術方案來實現。

一種丙烷脫氫催化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備鉻復合氧化物

(1.1)將鉻溶液與含鋁、硅、磷中的一種或多種元素的溶液或溶膠于50-80℃下混合攪拌均勻，得到混合溶液；其中，鉻源為可溶性的鉻鹽或鉻的氧化物，硅源為硅酸鈉或硅溶膠，鋁源為鋁溶膠、硝酸鋁、硅鋁膠、磷鋁膠中的一種或幾種混合；

(1.2)將步驟(1.1)制備所得混合溶液在攪拌的條件下加入堿性物質，調節混合溶液PH值為8-10，使溶液變成黏稠的漿液；所述堿性物質為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、乙二胺、六亞甲基四胺中的一種或多種；