[发明专利]异丁烷脱氢催化剂及其制备方法以及异丁烷脱氢制异丁烯的方法

权利要求书

1.一种制备异丁烷脱氢催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（a）在模板剂的存在下，将正硅酸乙酯与氨水进行接触，并将接触后得到的混合物进行过滤，得到介孔材料滤饼；

（b）将水玻璃与无机酸进行接触，并将接触后得到的产物过滤，得到硅胶滤饼；

（c）将所述介孔材料滤饼和硅胶滤饼混合并球磨，并将球磨后得到的固体粉末用水制浆后进行喷雾干燥，再将得到的产物中的所述模板剂脱除，得到球形双介孔复合材料载体；

（d）将步骤（c）所得球形双介孔复合材料载体在含有Pt组分前驱体和Zn组分前驱体的溶液中进行浸渍处理，然后依次进行去除溶剂处理、干燥和焙烧；

其中，在步骤（d）中，所述球形双介孔复合材料载体、Pt组分前驱体和Zn组分前驱体的用量使得制备的异丁烷脱氢催化剂中，以所述异丁烷脱氢催化剂的总重量为基准，所述载体的含量为98.4-99重量%，所述Pt组分以Pt元素计的含量为0.2-0.4重量%，所述Zn组分以Zn元素计的含量为0.8-1.2重量%；

其中，所述球形双介孔复合材料载体的平均粒径为30-60µm，比表面积为200-650m²/g，孔体积为0.5-1.5mL/g，孔径分布为双峰分布，且所述双峰对应的最可几孔径分别为1.5-15nm和16-50nm。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（a）中，所述正硅酸乙酯、模板剂、氨水中的氨和水的用量摩尔比为1：0.1-1：0.1-5：100-200。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤（a）中，所述正硅酸乙酯、模板剂、氨水中的氨和水的用量摩尔比为1：0.2-0.5：1.5-3.5：120-180。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（a）中，所述模板剂为十六烷基三甲基溴化铵。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在步骤（a）中，正硅酸乙酯与氨水进行接触的条件包括：温度为25-100℃，时间为10-72小时。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（b）中，所述水玻璃与无机酸接触的条件包括：温度为10-60℃，时间为1-5小时，pH值为2-4；所述无机酸为硫酸、硝酸和盐酸中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（c）中，以100重量份的所述介孔材料滤饼的用量为基准，所述硅胶滤饼的用量为1-200重量份。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，在步骤（c）中，以100重量份的所述介孔材料滤饼的用量为基准，所述硅胶滤饼的用量为50-150重量份。

9.由权利要求1-8中任意一项所述的方法制备的异丁烷脱氢催化剂。

10.根据权利要求9所述的异丁烷脱氢催化剂，其中，所述异丁烷脱氢催化剂包括载体以及负载在所述载体上的Pt组分和Zn组分，其中，所述载体为球形双介孔复合材料载体，所述球形双介孔复合材料载体含有具有二维六方孔道分布结构的介孔分子筛材料。

11.根据权利要求9所述的异丁烷脱氢催化剂，其中，所述异丁烷脱氢催化剂的平均粒子直径为30-60µm，比表面积为180-400m²/g，孔体积为0.6-1.2mL/g，孔径分布为双峰分布，且所述双峰对应的最可几孔径分别为1.8-12nm和18-40nm。

12.一种异丁烷脱氢制异丁烯的方法，所述方法包括：在催化剂和氢气的存在下，将异丁烷进行脱氢反应，其特征在于，所述催化剂为权利要求9-11中任意一项所述的异丁烷脱氢催化剂。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，异丁烷的用量与氢气的用量的摩尔比为0.5-1.5：1。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述脱氢反应的条件包括：反应温度为550-650℃，反应压力为0.05-0.2MPa，反应时间为20-40h，异丁烷质量空速为2-5h^-1。