[发明专利]一种用于低碳烷烃脱氢制烯烃的磷系化合物催化剂、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种磷系化合物催化剂的应用，其特征在于，所述的磷系化合物催化剂为固体非金属催化剂，含有含磷化合物、含硼化合物和含氧化合物；以质量百分比计，固体非金属催化剂中磷元素的含量为20％～30％，固体非金属催化剂中硼元素的含量为8％～12％，其余为氧元素；

含磷化合物为磷酸或五氧化二磷，含硼化合物为硼酸或三氧化二硼；

所述的磷系化合物催化剂用于低碳烷烃脱氢制烯烃中；

所述的磷系化合物催化剂的制备方法步骤如下：

a)在无水环境中，将含磷化合物和含硼化合物按比例混合均匀，得到混合物；

b)将上述混合物通过高温固相法，在空气氛围下，温度为120～1000℃条件下处理1～8h，再进行洗涤和干燥，得到样品I，即为用于低碳烷烃脱氢制烯烃的磷系化合物催化剂BPO₄。

2.一种磷系化合物催化剂的应用，其特征在于，所述的磷系化合物催化剂为固体非金属催化剂，含有含磷化合物和含硼化合物；以质量百分比计，固体非金属催化剂中磷元素的含量为70％～80％，固体非金属催化剂中硼元素的含量为20％～30％；含磷化合物选自磷酸或五氧化二磷，含硼化合物选自硼酸或三氧化二硼；

所述的磷系化合物催化剂用于低碳烷烃脱氢制烯烃中；

所述磷系化合物催化剂的制备方法步骤如下：

a)在无水环境中，将含磷化合物和含硼化合物按比例混合均匀，得到混合物；

b)将上述混合物通过高温固相法，在空气氛围下，温度为120～1000℃条件下处理1～8h，再进行洗涤和干燥，得到样品I，即为用于低碳烷烃脱氢制烯烃的磷系化合物催化剂BPO₄；

c)将步骤b)得到的样品I与镁粉混合，装入密闭容器中，通过镁热还原法，将密闭容器置于温度为500～800℃条件下处理1～6h，再对样品进行洗涤和干燥得到样品II，即为用于低碳烷烃脱氢制烯烃的磷系化合物催化剂BP。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，步骤如下：

a)催化剂造粒：将粉末状的磷系化合物催化剂BPO₄或BP样品压片过筛，得到40～60目的颗粒状催化剂或成型为直径2-4mm球型颗粒或挤压成直径2-4mm的条型催化剂颗粒；

b)催化脱氢：以低碳烷烃中的一种或两种以上混合以及O₂为原料，载气选自N₂、Ar和He中的一种；低碳烷烃和O₂的体积比为1:0.5～1:2，反应温度为480～580℃，常压下反应，混合气体积空速为5000～20000h^-1，进行催化氧化脱氢反应。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的低碳烷烃为C₂H₆、C₃H₈和C₄H₁₀。