[发明专利]覆炭脱氢催化剂、制备方法及其用途

权利要求书

1.一种覆炭脱氢催化剂，以重量份数计，包括以下组分：

(a)0.1～5份选自元素周期表第Ⅷ族元素中的至少一种金属或其合金；

(b)0.1～2份的选自稀土元素中的至少一种元素或其氧化物；

(c)1～20份碳元素；

(d)75～99份载体。

2.根据权利要求1所述的脱氢催化剂，其特征在于组分(a)选自铂系金属中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的脱氢催化剂，其特征在于组分(b)选自La、Ce、Yb、Ac中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的脱氢催化剂，其特征在于以重量份数计，碳元素的含量为1～10份。

5.根据权利要求1或3所述的脱氢催化剂，其特征在于碳元素以无定形碳的形式存在。

6.根据权利要求1所述的脱氢催化剂，其特征在于载体选自氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化镁和氧化锆中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的脱氢催化剂，其特征在于碳元素的前驱体为碳水化合物。

8.权利要求1～6任一项所述的脱氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)用不含氧气或者氧气含量低的气体将碳水化合物挥发送入高温载体床层，制得覆炭载体；

(2)以浸渍或沉淀的方式引入活性组分(a)和(b)。

9.根据权利要求7所述的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于对载体进行覆炭处理是在氧气不足或缺氧条件下使碳水化合物流过高温载体床层。

10.根据权利要求7所述的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于碳水化合物为蔗糖，丙糖、丁糖、戊糖、己糖、糖醇、糖酸、糖胺、糖苷中的至少一种。

11.根据权利要求8所述的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于用不含氧气或者氧气含量低的气体将碳水化合物挥发送入载体床层，然后在300-600℃处理2-8h。

12.根据权利要求10所述的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于不含氧气的气体为N₂，H₂，Ar，He等惰性气体中的一种或多种，氧气含量低的气体为不含氧气气体与氧气的混合气，其中氧气含量低于1％。

13.一种低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的方法，采用丙烷和/或异丁烷为原料，在反应温度520～620℃，反应压力0～0.4MPa，烷烃质量空速0.1～8.0h^-1，H₂O/C_nH_2n+2体积比为1～18条件下，原料与权利要求1～6任一项所述的催化剂接触反应生成丙烯和/或异丁烯。

14.一种有机液体储氢材料脱氢的方法，反应条件如下：反应压力为0～1MPa、温度为200～450℃、质量空速为0.1～10h^-1；有机液体储氢材料与权利要求1～6任一项所述的催化剂接触反应产生氢气及相应芳烃。

15.根据权利要求13所述的有机液体储氢材料脱氢的方法，其特征在于有机液体储氢材料选自甲基环己烷环己烷、四氢萘、十氢萘、全氢氮乙基咔唑和全氢咔唑中的至少一种。