[發明專利]異丁烷脫氫制異丁烯催化劑

在審

• 申請號: 201910970923.2
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN112717918A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 吳省;繆長喜;洪學思;樊志貴
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J23/26
• 分類號: B01J23/26;B01J23/30;B01J23/652;B01J35/10;C07C5/333;C07C11/09
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本發明涉及一種用于異丁烷脫氫的催化劑，主要解決現有技術制備的異丁烷脫氫催化劑選擇性較低的問題。該催化劑以元素周期表第VIB族元素M1為主活性組分，以元素周期表第ⅠA族中和/或第ⅡA族中的至少一種元素為助劑，同時選擇選自元素周期表第ⅣA族元素M2為助劑，載體為硅鋁氧化物。上述催化劑滿足(M₁/M₂)_XPS/(M₁/M₂)_ICP＝1.0～15.0，其中(M₁/M₂)_XPS是以X射線光電子能譜表征的催化劑中M₁與M₂的重量比，(M₁/M₂)_ICP是以等離子耦合表征的催化劑中M₁與M₂的重量比。采用上述組成和比例發明的脫氫催化劑，較好地解決了該問題，可用于異丁烷脫氫的工業化應用。

技術領域

本發明涉及一種異丁烷脫氫制異丁烯催化劑。

背景技術

丁烯(包括丁烯-1、丁烯-2和異丁烯)是僅次于乙烯和丙烯的重要石油化工基本原料，異丁烯作為重要化學品的中間產物，可用于生產丁基橡膠、聚異丁烯、二異丁烯、三異丁烯、甲基丙烯酸甲酯、2,4－叔丁基甲酚、叔丁基硫醇、叔丁醇、叔丁基胺、甲代烯丙基氯、甲基丙烯酸、甲基丙烯睛、新戊醛和異戊二烯等深加工產品。異丁烯來源主要是通過煉油廠的催化裂化裝置(FCC)和裂解乙烯裝置的C4餾分抽余液獲得，我國的異丁烯資源幾乎全部來自煉廠的FCC裝置和蒸汽裂解裝置，由于工藝方面的落后，我國C₄烴利用率一直較低，只有40％左右，而歐美國家達到80％，其中大部分作為燃料，僅有少量用于化學品市場。隨著煉油廠原油加工深度提升和頁巖氣開采技術發展，C4烷烴產量增長迅速，通過異丁烷催化脫氫技術生產相應的異丁烯，能有效提高異丁烷的附加值，該技術投資低、產品收率高，市場發展潛力巨大。因此如何利用寶貴的C₄烴資源，特別是其中的異丁烷是石油化工科技工作者需要認真考慮的問題。

異丁烷催化脫氫技術，是一個強吸熱、可逆、分子數增大的反應，一分子異丁烷脫氫后得到一分子的異丁烯。由于該化學反應受平衡反應的影響，存在異丁烷單程轉化率較低、選擇性較低等問題，需要制備性能優良的脫氫催化劑，提高催化劑轉化率和選擇性。目前用于該反應的催化劑體系主要有兩類：一類是鉑基貴金屬催化劑，主要是PtSn催化劑；另外一類是鉻基催化體系，主要是Cr₂O₃/Al₂O₃催化劑。與貴金屬催化劑相比，Cr₂O₃/Al₂O₃催化劑對原料中的雜質的要求比較低，價格便宜。Cr系脫氫催化劑除了催化劑組成等對其脫氫性能影響較大外，反應條件也極大影響低碳烷烴轉化率和烯烴的選擇性。

專利CN104289218公開了一種異丁烷脫氫制異丁烯催化劑，將金屬鹽溶液加入到含無機載體漿液中，在惰性氣體保護下將還原劑的溶液中加入到漿液中，經固液分離得到含Pt、Sn和K催化劑，該催化劑對異丁烷轉化率最高51％，異丁烯的選擇性達91％。專利CN101862669公開一種異丁烷脫氫制異丁烯催化劑及其制備方法，催化劑以骨架含錫的氧化鋁為載體，用堿性金屬為改性劑，共浸H₂PtCl₆和SnCl₄的混合水溶液，制備活性金屬Pt含量0.01～10％，Sn為0.01～10％，堿性助劑0.01～5％的催化劑，在高溫、低壓條件下異丁烷轉化率為36％，異丁烯選擇性為95％。