[發明專利]一種丁烯氧化脫氫催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010836296.6
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN114073959B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 曾鐵強;繆長喜;吳文海;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: B01J23/80
• 分類號: B01J23/80;B01J27/138;B01J27/18;B01J37/03;C07C11/167;C07C5/48;C01G49/00
• 代理公司: 北京至臻永信知識產權代理有限公司 11568
• 代理人: 張寶香;彭曉玲

1.一種丁烯氧化脫氫催化劑，其中，該催化劑以ZnFe₂O₄為主活性組分，通過掃描透射電子顯微鏡觀測的晶面中，晶面間距為2.80～3.10?范圍內的暴露晶面面積占總暴露晶面面積的60%以上；

所述催化劑包含助劑，所述助劑為化學式為A_aD_bE_cO_x的化合物，以摩爾比計，與ZnFe₂O₄組成化學式為ZnFe₂O₄^.A_aD_bE_cO_x的催化劑，其中：

A為Fe；

D選自由Mg、Ni、Co和Mn組成的組中的至少一種；

E選自由F、Cl、Br和P組成的組中的至少一種；

a的取值范圍為0.01～0.50；

b的取值范圍為0.001～0.30；

c的取值范圍為0.001～0.10；

x為滿足催化劑中各元素價態所需的氧原子總數。

2.按照權利要求1所述的催化劑，其特征在于：D選自Mg、Mn中的至少一種；和/或，E選自Cl和P中的至少一種。

3.按照權利要求1所述的催化劑，其特征在于：a的取值范圍為0.01～0.40。

4.按照權利要求1所述的催化劑，其特征在于：b的取值范圍為0.001～0.10。

5.按照權利要求1所述的催化劑，其特征在于：c的取值范圍為0.005～0.05。

6.按照權利要求1-5任一所述的催化劑，其特征在于：晶面間距為2.80～3.10?范圍內的暴露晶面面積占總暴露晶面面積的75%以上。

7.按照權利要求1-5任一所述的催化劑，其特征在于：晶面間距為2.80～3.10?范圍內的暴露晶面面積占總暴露晶面面積的99.5%以下。

8.權利要求1-7任一所述的催化劑的制備方法，包括將催化劑所需組分前驅體混合溶液與沉淀劑接觸進行反應的步驟，其中混合溶液中加入乙醇胺。

9.按照權利要求8所述的方法，其特征在于：乙醇胺在混合溶液中的濃度為2wt%～15wt%。

10.按照權利要求8所述的方法，其特征在于：沉淀劑為堿性溶液。

11.按照權利要求10所述的方法，其特征在于：所述堿性溶液為氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉中的至少一種的溶液。

12.按照權利要求8所述的方法，其特征在于：沉淀劑為氨水，氨水質量濃度為5%～28%。

13.按照權利要求8所述的方法，其特征在于：所述的反應為并流共沉淀反應，即混合溶液與沉淀劑并流接觸進行沉淀反應，所述的反應條件如下：反應溫度為10～80℃，pH值為6~12，反應時間為0.5～24h。

14.按照權利要求8所述的方法，其特征在于：將反應所得的產物通過分離、洗滌、干燥和焙燒中的至少一個步驟；干燥溫度為90℃～150℃，干燥時間為1～24小時，焙燒氣氛為含氧氣氛，焙燒溫度為400℃～700℃，焙燒時間為1～24小時。

15.一種丁烯氧化脫氫制丁二烯的方法，其特征在于：該方法包括：含丁烯原料在含氧氣體存在下與權利要求1-7任一所述丁烯氧化脫氫催化劑接觸進行反應，得到含丁二烯產物。

16.按照權利要求15所述的方法，其特征在于：反應物中丁烯：氧氣：水蒸汽的體積比為1：(0.1～10)：(1～20)；和/或，反應溫度為320～550℃；和/或，反應壓力以絕壓計為80~180kPa；和/或，丁烯質量空速為0.2～2.0h^-1。