[發明專利]低碳烷烴脫氫催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110138408.5
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN114832816A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 榮峻峰;劉杰;宗明生;謝婧新
• 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石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J23/62
• 分類號: B01J23/62;B01J35/10;B01J37/02;C07C5/333;C07C11/06
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

1.一種低碳烷烴脫氫催化劑，其特征在于，該催化劑包括碳納米管和負載在所述碳納米管上的鉑組分和鎵組分；

其中，以所述低碳烷烴脫氫催化劑的總重量為基準，所述碳納米管的含量為85-98重量％，所述鉑組分以鉑元素計的含量為1-10重量％，所述鎵組分以鎵元素計的含量為1-5重量％，并且所述鉑組分的至少部分位于碳納米管的管內。

2.根據權利要求1所述的低碳烷烴脫氫催化劑，其中，以所述低碳烷烴脫氫催化劑的總重量為基準，所述碳納米管的含量為87-96重量％，所述鉑組分以鉑元素計的含量為2-8重量％，所述鎵組分以鎵元素計的含量為2-5重量％；

優選地，所述鎵組分包括鎵的氧化物；

優選地，所述鉑組分包括鉑單質。

3.根據權利要求1或2所述的低碳烷烴脫氫催化劑，其中，所述低碳烷烴脫氫催化劑的孔徑為3-17nm，比表面積為104-300m²/g，總孔體積為0.1-1cm³/g。

4.根據權利要求1或2所述的低碳烷烴脫氫催化劑，其中，所述碳納米管為多壁碳納米管。

5.一種低碳烷烴脫氫催化劑的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)用酸溶液對碳納米管進行氧化處理，依次經洗滌、第一干燥后得到碳納米管載體；

(2)用含鉑化合物溶液對步驟(1)中的碳納米管載體進行第一浸漬，再用含鎵化合物溶液進行第二浸漬，然后依次進行第二干燥和還原處理。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，步驟(1)中，所述酸溶液為濃硝酸或者濃硫酸和濃硝酸的混合物，優選地，所述濃硝酸的濃度為20-80重量％，所述濃硫酸的濃度為90-98重量％；

優選地，所述氧化處理的時間為2-18h，溫度為40-180℃；

優選地，所述第一干燥的條件包括：溫度為60-160℃，時間為8-36h。

7.根據權利要求5或6所述的方法，其中，步驟(2)中，所述含鉑化合物溶液中的含鉑化合物為硝酸鉑、氯鉑酸、氯鉑酸鉀、二氯四氨合鉑和乙酰丙酮鉑中的一種或多種；

優選地，所述含鉑化合物溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇和丙酮中的一種或多種；

優選地，第一浸漬的方法包括超聲浸漬，優選包括超聲浸漬和第一攪拌浸漬，

優選地，超聲浸漬時間為0.3-5h，第一攪拌浸漬的時間為0.5-6h；

優選地，第一浸漬溫度為15-45℃；

優選地，相對于1g碳納米管載體，所述含鉑化合物溶液的體積為10-30mL，所述含鉑化合物溶液中鉑含量為1-8mg/mL。

8.根據權利要求5-7中任意一項所述的方法，其中，步驟(2)中，所述含鎵化合物溶液中的含鎵化合物為硝酸鎵、氯化鎵、氧化鎵或乙酰丙酮鎵中的一種或多種；

優選地，所述含鎵化合物溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇和丙酮中的一種或多種；

優選地，第二浸漬的方法為第二攪拌浸漬；更優選地，第二浸漬的時間為5-60min，溫度為70-120℃；

優選地，相對于1g碳納米管載體，所述含鎵化合物溶液的體積為10-30mL，所述含鎵化合物溶液中鎵含量為2-6mg/mL。

9.根據權利要求5-8中任意一項所述的方法，其中，步驟(2)中，第二干燥的條件包括：干燥溫度為80-130℃，干燥時間為8-30h。

10.根據權利要求5-9中任意一項所述的方法，其中，步驟(2)中，所述還原處理包括用還原劑或氫氣還原，優選所述還原劑為乙二醇、C1-C3的羧酸和C1-C3的羧酸鈉中的一種或多種；

優選地，采用還原劑還原時，所述還原劑與鉑元素的摩爾比為10-20：1，還原溫度為50-300℃；

優選地，采用氫氣還原時，還原溫度為550-650℃。