[發明專利]一種烷烴脫氫的鉑氧化鋁復合催化劑

有效

• 申請號: 201810864089.4
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109126788B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 林濤;萬克柔;程杰;張炳亮;張力;曾利輝;高武;曾永康;張之翔
• 申請（專利權）人: 西安凱立新材料股份有限公司
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;C07C5/333;C07C11/06
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 高雪霞

本發明公開了一種烷烴脫氫的鉑氧化鋁復合催化劑，該催化劑是以球形γ?Al₂O₃為載體，負載活性組分Pt及助劑Sn、Li和Yb，其中Pt負載量為0.1％～0.2％，Sn、Li、Yb的總負載量為1％。該催化劑采用間歇式的高壓釜式工藝制備，先對載體進行改性，調變了氧化鋁的晶型和表面性質，更加有利于活性組分的負載，然后分兩步浸漬活性組分和助劑，助劑組合能夠與活性組分發生強的相互作用，有效地提高金屬Pt的分散度，減少催化劑表面的積炭，提高烯烴的選擇性和收率，從而增強催化劑的穩定性和使用壽命。試驗結果表明，本發明催化劑在丙烷和丁烷脫氫反應中具有較好的催化活性，72小時內丙烷轉化率為35％～32％，丙烯選擇性為90％～95％。

技術領域

本發明屬于催化劑技術領域，具體涉及一種丙烷或丁烷脫氫的鉑氧化鋁復合催化劑。

背景技術

丙烯是一種非常重要的化工原料，每年的需求量僅次于乙烯。主要用于生產丙烯腈、環氧丙烷、丙烯酸等，隨著聚丙烯等下游產品的需求量逐年遞增，丙烯顯得供不應求。丙烯主要來自蒸汽裂解生產乙烯的副產品，少部分來自催化裂化生產汽油或柴油的副產品，通過丙烷脫氫生產丙烯只占到丙烯來源的3％左右。近年來隨著丙烷價格下行的趨勢，以丙烷為原料生產丙烯越來越受到人們的關注，目前國內在建的丙烷脫氫項目多達十幾個，以UOP工藝為主，總產量預計超過1000萬噸每年，有些都已經順利開車運行，如衛星石化和渤海石化，分別采用的是UOP和Lummus的技術。

丁烷催化脫氫工藝是利用催化脫氫催化劑將異丁烷轉化為異丁烯。異丁烯是生產高辛烷值燃料的主要成分，也可用于合成橡膠用于輪胎、醫療用品和其他消費品。在傳統工藝中，異丁烯的主要來源是石腦油蒸汽裂解制乙烯裝置的副產C₄餾分、煉廠流化催化裂化(FCC)裝置的副產C₄餾分。隨著異丁烯下游產品的開發利用，全球性異丁烯資源不足的矛盾日益突出。傳統來源的異丁烯已不能滿足需求。因此，擴大異丁烯的來源，增加異丁烯的產量，已成為全球石油化工發展的當務之急。作為低碳烷烴制烯烴的重要方面，異丁烷催化脫氫制備異丁烯新技術已成為解決異丁烯短缺的新發展方向。

異丁烷脫氫催化劑與丙烷脫氫催化劑相似，都有很多種，目前仍然是以UOP的Pt系催化劑為主。Pt催化劑比Cr系催化劑更加具有環保性能，但在反應過程中催化劑都面臨著緩慢積炭失活的問題。催化劑是烷烴脫氫反應的關鍵，提高催化劑的抗積碳能力能夠提高催化劑的單次使用壽命，降低生產成本，在降低積炭的同時也可以提高丙烯的選擇性，增加丙烯的產量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種丙烷或異丁烷脫氫的鉑氧化鋁復合催化劑，提高了催化劑的抗積碳能力(積炭后催化劑活性下降)和選擇性。

為解決上述技術問題，本發明采用的該催化劑是以球形γ-Al₂O₃為載體，負載活性組分Pt及助劑Sn、Li和Yb，其中Pt負載量為0.1％～0.2％，Sn、Li、Yb的總負載量為1％；該催化劑采用間歇式的高壓釜式工藝制備，具體制備方法如下：

1、γ-Al₂O₃的改性

將γ-Al₂O₃置于高壓釜中，添加溶劑完全覆蓋γ-Al₂O₃，然后密封高壓釜，用氮氣置換高壓釜中的空氣后，在150～200℃、2～5MPa下保持1～3小時后，迅速泄壓，常壓下繼續提高溫度到800～950℃，保持1～3小時后降至室溫，制得改性后的γ-Al₂O₃。

2、催化劑浸漬