[发明专利]一种用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种丙烷脱氢制丙烯用催化剂及其制备方法，该催化剂以氧化锡掺杂规整介孔氧化铝作为载体，以氧化铬为活性组分，以碱金属氧化物、碱土金属氧化物和第四副族金属氧化物为助剂；以所述氧化铝的重量计，所述氧化锡的含量为0.5～1.5％，所述氧化铬的负载量为5～20％，Cr⁶⁺/Cr³⁺比例为0.5～0.6，所述碱金属氧化物的负载量为0.05～1.0％，所述碱土金属氧化物的负载量为0.05～1.0％，所述第四副族金属氧化物的负载量为0.05～3.0％。在形成氧化铝骨架结构的过程中加入氧化锡，可使氧化锡充分掺杂在氧化铝骨架中，从而有效调整氧化铝的酸结构，抑制了积碳的生成，具有良好的高温稳定性。氧化锡的加入改变了Cr^6+/Cr³⁺比例，从而提高了催化剂稳定性。

技术领域

本发明属于石油化工领域，特别是催化脱氢技术领域，涉及一种用于丙烷直接脱氢制丙烯的催化剂及其制备方法，确切地说涉及一种以氧化锡掺杂规整介孔氧化铝为载体负载氧化铬的负载型催化剂及其制备方法。

背景技术

丙烯作为重要的化工原料，需求量逐年增加。鉴于丙烷和丙烯的价格差，采用丙烷脱氢反应是生产丙烯的经济有效的补充途径。

丙烷脱氢制丙烯包括丙烷直接脱氢和丙烷氧化脱氢。丙烷氧化脱氢是在氧气或二氧化碳存在下进行脱氢反应，由于丙烯容易深度氧化，丙烯选择性较差。而丙烷直接脱氢转化率和丙烯选择性均较高，因此是目前丙烷脱氢制丙烯的工业生产方式。

目前已经工业化的丙烷直接脱氢制丙烯催化剂主要有铂基催化剂和氧化铬基催化剂。铂基催化剂活性高、丙烯选择性好。催化剂本身毒害小，但催化剂价格昂贵，而且对原料纯度要求高。氧化铬基催化剂具有活性高、价格低、对原料杂质要求低等优点，但催化剂容易积碳失活而需要频繁的再生，大大降低了设备的生产能力，在不降低催化剂活性的前提下降低再生频率就成为了研究开发的方向之一。

专利CN104148070和CN104209123分别公开了含有骨架银和骨架硼的低碳烃脱氢催化剂及其制备方法，采用含有银或硼的氧化铝作为载体，氧化铬为活性组分，钠、钾、钙、镁、铜、锆、铈、银为助剂，骨架银或硼的引入提高了催化剂的稳定性和抗积碳能力。

专利CN 104128175公开了一种水热稳定性好的低碳烃脱氢催化剂及其制备方法，向氧化铝中添加镁、锌，制成尖晶石结构的复合载体后负载氧化铬、碱金属或碱土金属氧化物作为助剂，镁和锌的引入增加了催化剂的水热稳定性，防止催化剂在再生期间发生粉化。

专利CN103769156公开了一种脱氢催化剂及其制备方法，采用氨处理氧化铝为载体，铬为活性组分，以钾和锰、钴、铁、镍、铜、锌为助剂，具有氧化铬含量低、活性高、丙烯选择性好等优点。

氧化铬基催化剂的失活一方面与催化剂表面上的积炭有关，另一方面也与催化剂中Cr⁶⁺/Cr³⁺比例变化有关。高的Cr⁶⁺/Cr³⁺比例具有较高的初始活性，但催化剂失活较快，因此调节合适的Cr⁶⁺/Cr³⁺比例可以降低催化剂失活速率，遗憾的是，目前还不能有针对性的从理论上设计催化剂来调节Cr⁶⁺/Cr³⁺比例。

发明内容

本发明的目的是针对丙烷脱氢制备丙烯的反应过程，提供一种高催化活性、高烯烃选择性、催化剂稳定性好的催化剂，可提高烯烃产率、降低催化剂再生频率。

本发明的目的还在于提供上述催化剂的制备方法。