[发明专利]丙烷脱氢制丙烯催化剂及其制备方法

说明书

一种丙烷脱氢制丙烯催化剂，包括氧化铝载体和以载体为基准计算的含量如下的活性组分：Ⅷ族金属0.1～1.5质量％，ⅣA族金属0.1～1.5质量％，IA族金属0.5～3.0质量％，镧和/或钐0.1～0.4质量％，卤素0.3～3.0质量％。该催化剂用于丙烷脱氢制丙烯，具有较高的活性和选择性，并且积炭速率低。

技术领域

本发明为一种烷烃脱氢制烯烃催化剂及其制备方法，具体地说，是一种丙烷脱氢制丙烯的催化剂及其制备方法。

背景技术

随着我国原油加工量的增大，炼油厂的催化裂化等工艺过程会副产大量的乙烷、丙烷、异丁烷等低碳烷烃。如何有效利用这些资源，将其转化为高附加值的低碳烯烃，对提高炼油厂的经济效益具有重要意义。

丙烯是一种重要的基本有机化工原料，广泛应用于生产聚丙烯、丙酮、丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸等多种化工产品。丙烯供应主要来自石脑油裂解制乙烯和石油催化裂化过程的副产品。2014年以来，市场对丙烯的需求与传统丙烯产能之间的差距越来越大，并呈继续扩大态势。随着丙烯需求量的不断增加，传统的丙烯生产工艺已不能满足化工行业对丙烯的需求，必须加快发展其它替代工艺技术，其中丙烷脱氢制丙烯工艺最受关注。近年来，丙烷催化脱氢工艺发展迅速，已成为丙烯的重要来源。目前，在国内丙烯主要生产路线中,丙烷脱氢生产的丙烯所占的比重已增加至17％。

由于丙烷脱氢反应受热力学平衡限制，反应要在高温和低压的苛刻条件下进行。过高的反应温度会加剧裂解反应和深度脱氢，加快催化剂的积炭速率，使催化剂失活。因此开发高活性高稳定性、低积炭速率的脱氢催化剂成为该技术的关键。

负载型铂基催化剂是丙烷脱氢催化剂中的重要一类，通常以氧化铝为载体，通过添加VIA族金属、碱金属等进行改性，以提高催化剂的活性和选择性。此外，稀土金属在助催化方面表现出良好的性能受到人们的关注。CN101138734B在耐热氧化物中加入无机氧化物粘结剂、助挤剂和酸性胶溶剂，滚球或挤条成型得到催化剂载体，之后浸渍稀土金属、H₂PtCl₆和SnCl₄水溶液制得催化剂。所述的耐热氧化物为A型分子筛、X型分子筛、Y型分子筛或ZSM-5型分子筛中的一种或几种，稀土金属为La、Ce。

CN101884922B在氧化铝或硅溶胶中加入Sn制得载体，之后浸渍引入铂和选自M的金属，所述M选自La、Ce、Pr、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Tm或Y中的至少一种稀土元素或/和选自Fe、Ni或Ag中的至少一种过渡金属，将浸渍后固体干燥、焙烧后，用水蒸汽脱氯，再用氢气还原得到催化剂。

CN103420769B公开了一种丙烷脱氢制备丙烯的方法，其所用脱氢催化剂中含有选自Pt族金属、IIB族元素、稀土金属和IIA族金属的活性组分和载体，所述载体选自α-A1₂O₃、γ-A1₂O₃、δ-A1₂O₃、θ-A1₂O₃或尖晶石的至少一种。

CN104755167B公开了一种烷烃脱氢催化剂组合物，在载体上负载IIIA族金属、VIII族贵金属、至少一种掺杂剂和任选的金属助催化剂，掺杂剂选自铁、铬、钒以及其组合，载体可为二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝复合材料、稀土改性的氧化铝。

CN105251486B公开了一种丙烷脱氢制丙烯的负载型铂系催化剂的制备方法，催化剂组分为PtSnN2/N1-Al₂O₃，其中Pt为活性组分，Sn为主助剂组分，Nl和N2为次助剂组分，N1选自稀土金属La、Ce中的一种，N2选自碱金属Cs、K、Na中的一种。所述催化剂中，按质量百分比的含量：Pt为0.1％～0.5％，Sn为0.2％～1.0％，Nl为0.5％～6％，N2为0.5％～5％，余量为Al₂O₃。