[發(fā)明專利]一種二氧化碳氧化1-丁烯脫氫制1，3-丁二烯的高活性高選擇性催化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811077166.8
• 申請日: 2018-09-15
• 公開（公告）號: CN109647423B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆冰;王璐怡;劉以銀;姜濤
• 申請（專利權(quán)）人: 天津科技大學(xué)
• 主分類號: B01J23/86
• 分類號: B01J23/86;B01J37/02;B01J37/08;C07C5/333;C07C11/167
• 代理公司: 北京領(lǐng)科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11690
• 代理人: 張丹

1.一種用于二氧化碳氧化1-丁烯脫氫制1，3-丁二烯的高效催化劑，由載體和活性組分組成，其特征在于，載體為經(jīng)過調(diào)變改性后的載體，以金屬鐵、金屬鉻和金屬釩的復(fù)合氧化物為活性組分，金屬鐵元素的負(fù)載量為催化劑重量的5～25wt％，元素鐵、金屬鉻和金屬釩的摩爾比為(10—6)：1：1，采用共浸漬法制備按照下述步驟進行制備：

步驟1，將載體和調(diào)變元素的可溶性鹽進行混合均勻，以得到粉末產(chǎn)物，載體為γ-Al₂O₃，調(diào)變元素為La或者鋅，調(diào)變元素的可溶性鹽為調(diào)變元素的硝酸鹽、鹽酸鹽或者銨鹽，La的負(fù)載量為3—9wt％，Zn的負(fù)載量為10—21wt％；

步驟2，將步驟1得到的產(chǎn)物進行烘干后，自室溫20—25攝氏度升溫至500—600℃進行保溫焙燒后，自然冷卻至室溫20—25攝氏度即可，升溫速度為1～5℃/min，保溫焙燒時間為3—8小時，得到調(diào)變改性后的載體；

步驟3，將調(diào)變改性后的載體、可溶性三價鐵鹽、可溶性五價釩鹽、可溶性三價鉻鹽置于去離子水中均勻分散，加熱以除去溶劑水并得到粉末樣品；

步驟4，將步驟3制備的粉末樣品烘干后，自室溫20—25攝氏度升溫至500—600℃進行保溫焙燒后，自然冷卻至室溫20—25攝氏度即可，升溫速度為1～5℃/min，保溫焙燒時間為3—8小時。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二氧化碳氧化1-丁烯脫氫制1，3-丁二烯的高效催化劑，其特征在于，元素鐵、金屬鉻和金屬釩的摩爾比為(9—7)：1：1，金屬鐵元素的負(fù)載量為催化劑重量的10～15wt％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的一種用于二氧化碳氧化1-丁烯脫氫制1，3-丁二烯的高效催化劑，其特征在于，在步驟1中，將載體、調(diào)變元素La的可溶性鹽置于去離子水中均勻分散，加熱以除去水并得到粉末樣品，調(diào)變元素的可溶性鹽為調(diào)變元素的硝酸鹽、鹽酸鹽或者銨鹽，選擇茄型瓶為反應(yīng)容器進行攪拌分散，轉(zhuǎn)速為650～800r/min，攪拌時間180～240min，以實現(xiàn)分散均勻，然后使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去溶劑水，溫度60～80℃，時間40～60min；在步驟1中，將載體與調(diào)變元素鋅的可溶性鹽在無水無氧環(huán)境下充分混合均勻攪拌，得到粉末樣品。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的一種用于二氧化碳氧化1-丁烯脫氫制1，3-丁二烯的高效催化劑，其特征在于，在步驟2中，升溫速度為3～5℃/min，保溫焙燒時間為3—5小時，溫度為550—600攝氏度，選擇馬弗爐為焙燒設(shè)備，空氣為焙燒氣氛，將步驟1得到的產(chǎn)物進行烘干，溫度為100～120℃，時間為30—60min，將烘干得到的白色樣品用研缽研磨細之后進行焙燒；在步驟4中，升溫速度為3～5℃/min，保溫焙燒時間為3—5小時，溫度為550—600攝氏度；選擇馬弗爐為焙燒設(shè)備，空氣為焙燒氣氛。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二氧化碳氧化1-丁烯脫氫制1，3-丁二烯的高效催化劑，其特征在于，在步驟3中，選擇茄型瓶為反應(yīng)容器進行攪拌分散，轉(zhuǎn)速為600～800r/min，攪拌時間180～240min，以實現(xiàn)分散均勻，然后使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去溶劑水，溫度60～80℃，時間40～60min，在步驟3得到粉末樣品后，將得到的樣品粉末烘干，溫度為100～120℃，將烘干得到的磚紅色樣品用研缽研磨細之后進行焙燒；在步驟3中，可溶性三價鐵鹽為硝酸鐵或者氯化鐵、可溶性五價釩鹽為正釩酸鹽或者偏釩酸鹽、可溶性三價鉻鹽為硝酸鉻或者氯化鉻。