[发明专利]用于异丁烷脱氢制烯烃的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于异丁烷脱氢制烯烃的催化剂，以重量百分比计包含以下组分：

a) 以SiO₂为载体，载体占催化剂的重量百分比为77～98.7%；

b) 以铂系元素和钒氧化物为活性组分，所述铂系元素占催化剂的质量百分比为0.1～1.0%，所述钒的氧化物占催化剂的质量百分比为1～10%;

c) 以稀土元素的氧化物和碱金属的氧化物为助剂组分，所述稀土氧化物占催化剂的质量百分比为0.1～10%，所述碱金属的氧化物占催化剂的重量百分比为0.1～2.0%。

2.根据权利要求1所述用于异丁烷脱氢制烯烃的催化剂，其特征在于所述低碳烷烃为丙烷或异丁烷。

3.根据权利要求1所述用于异丁烷脱氢制烯烃的催化剂，其特征在于活性组分中铂系元素选自Rh、Pd或Pt中的一种，占催化剂的重量百分比为0.1～0.8%。

4.根据权利要求1所述用于异丁烷脱氢制烯烃的催化剂，其特征在于活性组分中钒氧化物占催化剂的质量百分比为2～8%。

5.根据权利要求1所述用于异丁烷脱氢制烯烃的催化剂，其特征在于所述稀土元素助剂选自La或Ce中的一种，稀土氧化物助剂为催化剂重量的0.5～5%。

6.根据权利要求1所述用于异丁烷脱氢制烯烃的催化剂，其特征在于所述碱金属助剂选自Li、Na或K中的一种，其占催化剂重量的0.2～1.2%。

7.权利要求1所述用于异丁烷脱氢制烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于制备方法包含以下步骤：

1) 将钒的烷氧基化合物V(OR¹)₃O、硅醇盐Si(OR²)₄和聚合物溶于有机溶剂中，在40 ^oC～120 ^oC下加热1～24小时，然后减压蒸除溶剂，合成得到的固体经干燥和焙烧；

2) 将步骤1)得到的物质加入到含铂系元素可溶性盐的溶液中等体积浸渍，浸渍温度为10 ^oC～80 ^oC，浸渍时间为1～24小时，浸渍后进行干燥、焙烧，再经氢气在200℃～650℃还原处理1～10小时；

3) 将步骤2)所得物质加入到含稀土元素和碱金属元素可溶盐的溶液中等体积浸渍，浸渍温度为10 ^oC～80 ^oC，浸渍时间为1～24小时，浸渍后进行干燥、焙烧。

8.根据权利要求7所述用于CO₂氧化低碳烷烃制烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于制备步骤1)～步骤3)中，干燥温度为90 ^oC～150 ^oC，干燥时间为1～24小时，焙烧温度为400 ^oC～650 ^oC，焙烧时间为1～24小时。

9.根据权利要求7所述用于CO₂氧化低碳烷烃制烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于制备步骤1)中有机溶剂为甲苯、苯、二氯甲烷或乙腈中的一种，钒的烷氧基化合物V(OR¹)₃O和硅醇盐Si(OR²)₄中，R¹～R²为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或叔丁基中的一种，聚合物为低聚合度的聚乙二醇、聚丙二醇或聚丁二醇中的一种；步骤3)中的稀土元素和碱金属元素的可溶盐可选自氯化物、硝酸盐或醋酸盐中的一种。

10.一种异丁烷脱氢制烯烃的方法，以异丁烷和CO₂为原料，异丁烷和CO₂体积比为1：1～1：10，反应温度为400^oC～600 ^oC，反应压力为0.08MPa～0.15MPa，异丁烷的质量空速为4.0～10.0h^-1，原料跟权利要求1～6任一项所述催化剂接触反应后得到低碳烯烃。