[發明專利]一種Silicalite-1為載體的丙烷脫氫催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202210783125.0
• 申請日: 2022-07-05
• 公開（公告）號: CN114984999A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 鄧忠華
• 申請（專利權）人: 大連遞鉑科技發展有限公司
• 主分類號: B01J29/03
• 分類號: B01J29/03;B01J29/035;B01J29/04;C07C5/333;C07C11/06
• 代理公司: 大連優路智權專利代理事務所(普通合伙) 21249
• 代理人: 宋春昕

本發明涉及一種Silicalite?1為載體的丙烷脫氫催化劑及其制備方法和應用，采用一步水熱法合成，所述活性組分、助劑1、助劑2在水熱合成時負載到載體Silicalite?1上。本發明的催化劑及其制備過程，合成速度快、原材料成本低、能耗低；合成的催化劑具有較高的丙烷轉化率，丙烯選擇性和優異的反應穩定性，相比工業催化劑具有很高的經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種丙烷脫氫制取丙烯催化劑的制備方法。

背景技術

丙烯是一種重要的有機化工原料，用于生產聚丙烯、丙烯腈、丁醇、辛醇、環氧丙烷、異丙醇、丙烯酸等化工產品。隨著聚丙烯等衍生物的迅猛增長，對丙烯的需求量也逐年遞增。丙烯主要來源于石油煉制等傳統工藝，由于全球石油資源短缺導致丙烯產量不能滿足市場實際需求，因此擴大丙烯產能的生產工藝成為研究熱點，其中丙烷脫氫制丙烯工藝由于丙烯生產效率高，投資小而備受矚目。

丙烷脫氫制丙烯反應是在高溫、低壓條件下進行的，鉑系催化劑丙烷脫氫活性高，穩定性好，但是對丙烷原料要求高，普通煉廠的丙烷不能滿足使用要求，此外，鉑系催化劑價格昂貴；鉻系催化劑成本低，初活性高，但是穩定性差，極易積碳失活，且有毒性，隨著環境保護呼聲的日益提高，未來應用難免受到限制。因此開發活性高、穩定性好、選擇性高且無毒成本低的催化劑是解決丙烷脫氫制丙烯技術的關鍵。

發明內容

針對目前工業催化劑存在的上述問題，本發明提供了一種活性高、穩定性好、選擇性高且無毒低成本的Silicalite-1分子篩負載的催化劑及其制備方法和在丙烷脫氫制丙烯反應中的應用。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：一種丙烷脫氫制取丙烯的催化劑，Silicalite-1分子篩為載體，活性組分為Co，助劑1為Li、K、Rb、Cs、Mg、Ca中的至少一種，助劑2為Mn、Zn、Mo、Ce、La中的至少一種，活性組分以元素計為載體重量的0.1～15％，助劑1以元素計為載體重量的0.1～3％，助劑2以元素計為載體重量的0.1～5％。

一種丙烷脫氫制取丙烯的催化劑的制備方法，催化劑采用一步水熱法合成，所述活性組分、助劑1、助劑2在水熱合成時負載到載體Silicalite-1上。

包括如下步驟：

1)將硅溶膠、乙醇、TPAOH、水混合，攪拌均勻形成混合液；

2)混合液在室溫條件下進行老化；

3)在老化后的混合液中分步加入含有活性組分、助劑1、助劑2的溶液，經過超聲，最后得到的混合液水熱處理后得到固體；

4)將得到的固體過濾、洗滌烘干；

5)烘干的固體粉末在500～700℃焙燒2～6小時，所得粉末造粒為20～40目顆粒，得到所述催化劑。

所述活性組分的原料為硝酸鈷；所述助劑1的原料為硝酸鋰、碳酸鉀、碳酸銣、碳酸銫、硝酸鎂、硝酸鈣中的至少一種；所述助劑2的原料為硝酸錳、硝酸鋅、硝酸鈰銨、硝酸鑭、七鉬酸銨中的至少一種。

所述TPAOH：乙醇：硅溶膠：水摩爾比為1：5：5～10：500～800，老化時間為20～40小時。

所述超聲時間為10～50分鐘，所述水熱處理溫度為130～200℃，所述水熱處理時間為6～48小時，所述烘干溫度為60～100℃，所述烘干時間為1～20小時。

權利要求2-6任一項所述制備方法制備得到的催化劑。

權利要求7所述的催化劑在丙烷脫氫制丙烯中的應用。

本發明的有益結果是：制備過程簡單，易于操作，重復性好，催化劑的性能測試結果表明，該催化劑能夠抑制催化劑燒結，延緩積碳產生的速度，具有優異的丙烷脫氫活性、丙烯選擇性和反應穩定性，丙烷轉化率高，使用壽命長，適合工業化生產。

附圖說明