[發(fā)明專(zhuān)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(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201811077166.8 | 申請(qǐng)日： | 2018-09-15 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN109647423B | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-11-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 閆冰;王璐怡;劉以銀;姜濤 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 天津科技大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | B01J23/86 | 分類(lèi)號(hào)： | B01J23/86;B01J37/02;B01J37/08;C07C5/333;C07C11/167 |
| 代理公司： | 北京領(lǐng)科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11690 | 代理人： | 張丹 |
| 地址： | 300222 天*** | 國(guó)省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 二氧化碳 氧化 丁烯 脫氫 丁二烯 活性 選擇性 催化劑 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開(kāi)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，在負(fù)載型鐵系復(fù)合氧化物催化劑的基礎(chǔ)上進(jìn)行針對(duì)載體的改性，如金屬La和Zn的添加使用。與現(xiàn)有FeVCrOx/γ?Al2O3相比，本發(fā)明技術(shù)方案可有效的提高催化劑的活性和選擇性，從而制得高活性高選擇性催化劑。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于合成1，3-丁二烯氣相合成催化技術(shù)，更加具體地說(shuō)，涉及一種用于CO2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。
背景技術(shù)
1，3-丁二烯是重要的有機(jī)化工原料，大量用于石油化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)橡膠、樹(shù)脂、塑料，同時(shí)還是制備己二腈、環(huán)丁砜、環(huán)辛二烯等化學(xué)品的中間體。隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，1，3-丁二烯的市場(chǎng)需求量越來(lái)越大。從以往的工藝來(lái)看，1，3-丁二烯的生產(chǎn)主要由石腦油蒸汽裂解C4抽提而來(lái)。然而，越來(lái)越多的天然氣和煉廠氣輕烴制乙烯、丙烯，以及煤制烯烴的發(fā)展將不利于蒸汽裂解的發(fā)展，減少了1，3-丁二烯來(lái)源。全球1，3-丁二烯將長(zhǎng)期處于短缺狀態(tài)。因此亟待發(fā)展新型的1，3-丁二烯制備工藝來(lái)滿(mǎn)足全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
我國(guó)1-丁烯主要來(lái)源于乙烯裝置及煉廠催化裂化裝置副產(chǎn)的C4餾分。目前國(guó)內(nèi)大部分1-丁烯資源沒(méi)有得到有效利用，而直接被混在液化氣中燒掉，所以研究1-丁烯的開(kāi)發(fā)與利用十分必要。采用1-丁烯作為原料氧化脫氫制1，3-丁二烯(如反應(yīng)式(1))是1，3-丁二烯的重要來(lái)源之一。由于該反應(yīng)是放熱的，且以O(shè)2為氧化劑會(huì)使1-丁烯深度氧化生成碳氧化合物，難以控制，因此造成產(chǎn)物的選擇性降低。
1-C4H8+1/2O2→1,3-C4H6+H2O (1)
而利用溫和的氧化劑CO2替代O2(如反應(yīng)式(2))，不僅可以有效抑制采用O2作氧化劑時(shí)反應(yīng)放熱、1-丁烯深度氧化致使選擇性降低等問(wèn)題，還可以減少積炭，增加催化劑壽命。另外，該工藝的發(fā)展還對(duì)實(shí)現(xiàn)溫室氣體CO2的有效轉(zhuǎn)化與資源化利用有著積極作用。因此，CO2氧化1-丁烯脫氫是很具前景的研究方向，該領(lǐng)域的研究工作在綜合利用含碳資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。
1-C4H8+CO2→1,3-C4H6+CO+H2O (2)
2014年，新加坡Yan Liu課題組首次報(bào)道了該工藝的研究工作，研究發(fā)現(xiàn)Fe2O3/γ-Al2O3催化劑在CO2氧化1-丁烯脫氫制1,3-丁二烯方面有著較好的催化性能。但是此類(lèi)催化劑的催化活性，尤其是催化劑的選擇性和選擇性仍然很低，這限制了該工藝的工業(yè)化應(yīng)用。因此亟待開(kāi)發(fā)一種高活性高選擇性催化劑。氧化鋁由于其良好的水熱穩(wěn)定性，并且表面具有豐富的L酸，被作為一種有前途的材料，廣泛應(yīng)用于工業(yè)催化領(lǐng)域，并引起了眾多研究者的關(guān)注。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供能夠用于CO2氧化1-丁烯脫氫制1，3-丁二烯的一類(lèi)高活性高選擇性催化劑及其制備方法，以這些方法所制得的催化劑具有高活性高選擇性及制備成本低的特點(diǎn)，其制備方法過(guò)程比較簡(jiǎn)單。
本發(fā)明的技術(shù)目的通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
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及其制備方法，按照下述步驟進(jìn)行制備：
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