[發明專利]一種用于丙烷脫氫制丙烯的催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810962054.4
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109331810A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 邵懷啟;王德龍;姜濤;馮瑞琪
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: B01J23/26
• 分類號: B01J23/26;C07C5/333;C07C11/06
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 陳娟

本發明涉及一種丙烷脫氫制丙烯用催化劑及其制備方法，該催化劑以氧化錫摻雜規整介孔氧化鋁作為載體，以氧化鉻為活性組分，以堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和第四副族金屬氧化物為助劑；以所述氧化鋁的重量計，所述氧化錫的含量為0.5～1.5％，所述氧化鉻的負載量為5～20％，Cr⁶⁺/Cr³⁺比例為0.5～0.6，所述堿金屬氧化物的負載量為0.05～1.0％，所述堿土金屬氧化物的負載量為0.05～1.0％，所述第四副族金屬氧化物的負載量為0.05～3.0％。在形成氧化鋁骨架結構的過程中加入氧化錫，可使氧化錫充分摻雜在氧化鋁骨架中，從而有效調整氧化鋁的酸結構，抑制了積碳的生成，具有良好的高溫穩定性。氧化錫的加入改變了Cr^6+/Cr³⁺比例，從而提高了催化劑穩定性。

技術領域

本發明屬于石油化工領域，特別是催化脫氫技術領域，涉及一種用于丙烷直接脫氫制丙烯的催化劑及其制備方法，確切地說涉及一種以氧化錫摻雜規整介孔氧化鋁為載體負載氧化鉻的負載型催化劑及其制備方法。

背景技術

丙烯作為重要的化工原料，需求量逐年增加。鑒于丙烷和丙烯的價格差，采用丙烷脫氫反應是生產丙烯的經濟有效的補充途徑。

丙烷脫氫制丙烯包括丙烷直接脫氫和丙烷氧化脫氫。丙烷氧化脫氫是在氧氣或二氧化碳存在下進行脫氫反應，由于丙烯容易深度氧化，丙烯選擇性較差。而丙烷直接脫氫轉化率和丙烯選擇性均較高，因此是目前丙烷脫氫制丙烯的工業生產方式。

目前已經工業化的丙烷直接脫氫制丙烯催化劑主要有鉑基催化劑和氧化鉻基催化劑。鉑基催化劑活性高、丙烯選擇性好。催化劑本身毒害小，但催化劑價格昂貴，而且對原料純度要求高。氧化鉻基催化劑具有活性高、價格低、對原料雜質要求低等優點，但催化劑容易積碳失活而需要頻繁的再生，大大降低了設備的生產能力，在不降低催化劑活性的前提下降低再生頻率就成為了研究開發的方向之一。

專利CN104148070和CN104209123分別公開了含有骨架銀和骨架硼的低碳烴脫氫催化劑及其制備方法，采用含有銀或硼的氧化鋁作為載體，氧化鉻為活性組分，鈉、鉀、鈣、鎂、銅、鋯、鈰、銀為助劑，骨架銀或硼的引入提高了催化劑的穩定性和抗積碳能力。

專利CN 104128175公開了一種水熱穩定性好的低碳烴脫氫催化劑及其制備方法，向氧化鋁中添加鎂、鋅，制成尖晶石結構的復合載體后負載氧化鉻、堿金屬或堿土金屬氧化物作為助劑，鎂和鋅的引入增加了催化劑的水熱穩定性，防止催化劑在再生期間發生粉化。

專利CN103769156公開了一種脫氫催化劑及其制備方法，采用氨處理氧化鋁為載體，鉻為活性組分，以鉀和錳、鈷、鐵、鎳、銅、鋅為助劑，具有氧化鉻含量低、活性高、丙烯選擇性好等優點。

氧化鉻基催化劑的失活一方面與催化劑表面上的積炭有關，另一方面也與催化劑中Cr⁶⁺/Cr³⁺比例變化有關。高的Cr⁶⁺/Cr³⁺比例具有較高的初始活性，但催化劑失活較快，因此調節合適的Cr⁶⁺/Cr³⁺比例可以降低催化劑失活速率，遺憾的是，目前還不能有針對性的從理論上設計催化劑來調節Cr⁶⁺/Cr³⁺比例。

發明內容

本發明的目的是針對丙烷脫氫制備丙烯的反應過程，提供一種高催化活性、高烯烴選擇性、催化劑穩定性好的催化劑，可提高烯烴產率、降低催化劑再生頻率。

本發明的目的還在于提供上述催化劑的制備方法。