[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: 201810476501.5
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN110496617B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 亢宇;劉紅梅;劉東兵
• 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: B01J23/60
• 分類號: B01J23/60;B01J35/02;B01J35/08;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）將模板劑、N,N-二甲基甲酰胺和鹽酸混合至固體物充分溶解；

（b）將步驟（a）所得溶液與硅酸酯進行第一接觸；

（c）將步驟（b）所得產物與硅膠進行第二接觸，并將第二接觸后得到的混合物依次進行晶化、過濾、洗滌和干燥，得到硅膠介孔二氧化硅復合材料原粉；

（d）將步驟（c）所得產物中的模板劑脫除得到硅膠介孔二氧化硅復合材料載體；

（e）將步驟（d）所得硅膠介孔二氧化硅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，所述模板劑、N,N-二甲基甲酰胺、鹽酸中的水、鹽酸中的氯化氫、硅酸酯和硅膠的用量的摩爾比為1：300-700：10000-20000：100-500：50-100：1-100。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述模板劑為三嵌段共聚物聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯；所述硅酸酯為正硅酸乙酯；所述硅膠的比表面積為230-280m²/g，孔體積為1.2-1.8mL/g，平均孔徑為12-18nm，平均粒徑為30-70μm。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述硅膠為955硅膠。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟（b）中，所述第一接觸的條件包括：溫度為25-60℃，時間為1-5h。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟（c）中，所述第二接觸的條件包括：溫度為25-60℃，時間為10-40h。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟（d）中，所述模板劑脫除的過程包括：在250-800℃下，煅燒10-40h。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟（e）中，所述硅膠介孔二氧化硅復合材料載體、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98-99.4重量%，所述Pt組分以Pt元素計的含量為0.1-0.5重量%，所述Zn組分以Zn元素計的含量為0.5-1.5重量%。

8.由權利要求1-7中任意一項所述的方法制備的異丁烷脫氫催化劑。

9.根據權利要求8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，所述載體為球狀硅膠介孔二氧化硅復合材料，所述球狀硅膠介孔二氧化硅復合材料具有二維六方孔道分布結構，所述載體的平均粒徑為20-80μm，所述載體的介孔部分的比表面積為400-700m²/g，孔體積為0.3-1.5mL/g，最可幾孔徑為3-20nm。

10.根據權利要求8所述的異丁烷脫氫催化劑，其中，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98-99.4重量%，所述Pt組分以Pt元素計的含量為0.1-0.5重量%，所述Zn組分以Zn元素計的含量為0.5-1.5重量%。

11.一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8-10中任意一項所述的異丁烷脫氫催化劑。

12.根據權利要求11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。

13.根據權利要求11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。