[發明專利]異丁烷脫氫催化劑及其制備方法以及異丁烷脫氫制異丁烯的方法

有效

• 申請號: 201810475363.9
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN110496632B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 亢宇;劉紅梅;薛琳
• 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: B01J29/03
• 分類號: B01J29/03;B01J35/10;C07C5/333;C07C11/09
• 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

1.一種制備異丁烷脫氫催化劑的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

（a）在模板劑的存在下，將正硅酸乙酯與氨水進行接觸，并將接觸后得到的混合物進行過濾，得到介孔材料濾餅；

（b）將水玻璃與無機酸進行接觸，并將接觸后得到的產物過濾，得到硅膠濾餅；

（c）將所述介孔材料濾餅和硅膠濾餅混合并球磨，并將球磨后得到的固體粉末用水制漿后進行噴霧干燥，再將得到的產物中的所述模板劑脫除，得到球形雙介孔復合材料載體；

（d）將步驟（c）所得球形雙介孔復合材料載體在含有Pt組分前驅體和Zn組分前驅體的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，在步驟（d）中，所述球形雙介孔復合材料載體、Pt組分前驅體和Zn組分前驅體的用量使得制備的異丁烷脫氫催化劑中，以所述異丁烷脫氫催化劑的總重量為基準，所述載體的含量為98.4-99重量%，所述Pt組分以Pt元素計的含量為0.2-0.4重量%，所述Zn組分以Zn元素計的含量為0.8-1.2重量%；

其中，所述球形雙介孔復合材料載體的平均粒徑為30-60μm，比表面積為200-650m²/g，孔體積為0.5-1.5mL/g，孔徑分布為雙峰分布，且所述雙峰對應的最可幾孔徑分別為1.5-15nm和16-50nm。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟（a）中，所述正硅酸乙酯、模板劑、氨水中的氨和水的用量摩爾比為1：0.1-1：0.1-5：100-200。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，在步驟（a）中，所述正硅酸乙酯、模板劑、氨水中的氨和水的用量摩爾比為1：0.2-0.5：1.5-3.5：120-180。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟（a）中，所述模板劑為十六烷基三甲基溴化銨。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，在步驟（a）中，正硅酸乙酯與氨水進行接觸的條件包括：溫度為25-100℃，時間為10-72小時。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟（b）中，所述水玻璃與無機酸接觸的條件包括：溫度為10-60℃，時間為1-5小時，pH值為2-4；所述無機酸為硫酸、硝酸和鹽酸中的一種或多種。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟（c）中，以100重量份的所述介孔材料濾餅的用量為基準，所述硅膠濾餅的用量為1-200重量份。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，在步驟（c）中，以100重量份的所述介孔材料濾餅的用量為基準，所述硅膠濾餅的用量為50-150重量份。

9.由權利要求1-8中任意一項所述的方法制備的異丁烷脫氫催化劑。

10.根據權利要求9所述的異丁烷脫氫催化劑，其中，所述異丁烷脫氫催化劑包括載體以及負載在所述載體上的Pt組分和Zn組分，其中，所述載體為球形雙介孔復合材料載體，所述球形雙介孔復合材料載體含有具有二維六方孔道分布結構的介孔分子篩材料。

11.根據權利要求9所述的異丁烷脫氫催化劑，其中，所述異丁烷脫氫催化劑的平均粒子直徑為30-60μm，比表面積為180-400m²/g，孔體積為0.6-1.2mL/g，孔徑分布為雙峰分布，且所述雙峰對應的最可幾孔徑分別為1.8-12nm和18-40nm。

12.一種異丁烷脫氫制異丁烯的方法，所述方法包括：在催化劑和氫氣的存在下，將異丁烷進行脫氫反應，其特征在于，所述催化劑為權利要求9-11中任意一項所述的異丁烷脫氫催化劑。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，異丁烷的用量與氫氣的用量的摩爾比為0.5-1.5：1。

14.根據權利要求13所述的方法，其中，所述脫氫反應的條件包括：反應溫度為550-650℃，反應壓力為0.05-0.2MPa，反應時間為20-40h，異丁烷質量空速為2-5h^-1。