[發明專利]一種用于丙烷脫氫制丙烯的分子篩催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201910055367.6
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN109675548A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 朱海波;付靜;鮑曉軍;袁珮;岳源源
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B01J23/14
• 分類號: B01J23/14;B01J23/08;B01J23/745;B01J23/75;B01J23/755;B01J23/06;B01J29/46;B01J29/76;B01J29/70;B01J29/40;C07C11/06;C07C5/333
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明公開了一種用于丙烷脫氫制丙烯的分子篩催化劑及其制備方法，屬于催化劑制備領域。該催化劑由A和B兩種組分組成，其中A組分為金屬元素Sn、Ga、Fe、Co、Ni或Zn中的一種，其用量為催化劑總量的1~9wt%，B組分為分子篩載體，B組分用量為催化劑總量的90~99wt%。該催化劑的制備方法包括直接水熱合成法和浸漬法。本發明通過控制活性組分的用量、結構和分散度制備高性能的烷烴脫氫催化劑，具有制備過程簡單，價格低廉且無毒的特點，在應用于丙烷脫氫制丙烯時，具有活性好、選擇性高且穩定好等特點，為新一代烷烴脫氫催化劑的開發制備提供了新的技術方案。

技術領域

本發明屬于催化劑制備領域，具體涉及一種用于丙烷脫氫制丙烯的分子篩催化劑及其制備方法。

背景技術

丙烯是一種極其重要的石油化工基本原料，其用量僅次于乙烯，廣泛用于生產聚丙烯、丙烯腈、丁辛醇和丙烯酸等基礎化學品。受房地產、汽車、包裝、紡織服裝等產業拉動，丙烯的需求強勁，其需求增速為GDP的1.5倍左右。預計未來5年全球增速3.8%，國內5.2-7.2%，到2020年全球產量和消費將達到1.2億噸。我國丙烯市場一直存在著重大的缺口，長期以來需從國外大量進口來滿足市場的需要。2017年我國進口丙烯的數量和價格再創新高，共進口丙烯309.88萬噸，較2016年增加19.59萬噸，增長率為6.75%；進口均價更是再創新高達到913.6美元/噸，較2016年進口均價高出168.7美元/噸。由此可見，我國的丙烯市場將長期面臨供求緊張的局面，需要擴大丙烯的產能來適應新形勢下丙烯的巨大市場需求。

傳統的石油化工路線中，大約61%的丙烯是通過石腦油裂解生產的。該生產路線遠不能滿足丙烯日益增長的市場需求，主要由于以下幾個方面的原因：(1)該工藝主產乙烯，丙烯是聯產品，一般情況下丙烯/乙烯比低于0.65，導致了丙烯的產量有限；(2)石腦油本身的供給也存在約束，無法提供充足的原料滿足丙烯生產的需求；(3)乙烯的低成本競爭工藝——乙烷裂解制乙烯產能在迅速擴張，石腦油裂解產能增長和開工率受到嚴重的壓縮，因此市場上石腦油裂解聯產丙烯產量持續下滑。由此可見，依靠傳統石腦油裂解工藝來擴大丙烯產量的潛力十分有限，亟需發展新的丙烷生產技術。

擴大丙烯來源的生產工藝有以下幾種：丙烷脫氫制丙烯、甲醇制烯烴(MTO)、烯烴歧化制丙烯以及多種工藝組合制丙烯等。其中丙烷脫氫制丙烯路線近年來備受矚目，由于該路線原料價格便宜、產物選擇性高、工藝相對簡單，正逐漸成為專產丙烯的一條經濟、可行的路線。值得一提的是，近年來世界范圍內頁巖氣開采技術的成熟，為丙烷脫氫技術提供了充足、價廉和穩定的原料來源，使得該技術具有明顯的市場競爭力。

丙烷脫氫已工業化的催化劑主要為Pt基和Cr基催化劑。由于Cr基催化劑有一定的毒性，其實際應用空間受到了極大的限制，逐漸被Pt基催化劑所代替。Pt基貴金屬催化劑雖然性能優異，但由于其價格昂貴，另外該催化劑需定期的更換，極大的增加了生產成本。由此可見，兩種主流的丙烷脫氫催化劑都存在一定的局限性，限制了它們的廣泛應用，需開發無毒且價廉的丙烷脫氫催化劑。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種用于丙烷脫氫制丙烯的分子篩催化劑及其制備方法。本發明制備的催化劑用于丙烷脫氫制丙烯時，具有催化活性好、選擇性高、抗燒結性能強且十分穩定的特點。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于丙烷脫氫制丙烯的分子篩催化劑，其是由A和B兩種組分組成；其中A組分為金屬元素Sn、Ga、Fe、Co、Ni或Zn中的一種，其用量為催化劑總量的1~9wt%，B組分為分子篩載體，其用量為催化劑總量的90~99wt%。