[发明专利]一种催化剂及其制备方法和在环戊醇脱氢制环戊酮中的应用

权利要求书

1.一种催化剂，其特征在于，所述催化剂包括活性组分、助剂和载体；

所述活性组分包括CuO；

所述助剂包括第一助剂、第二助剂、第三助剂；

所述第一助剂为含有第一助剂元素的氧化物中的至少一种

所述第一助剂元素选自Cr、Mo、W、Zn中至少一种；

所述第二助剂选自贵金属元素Pt、Pd中的一种；

所述第三助剂为碱金属氧化物；

所述碱金属氧化物中的碱金属元素选自Li、Na、K、Rb、Cs中的一种；

所述载体选自氧化铝、氧化硅或分子筛中至少一种。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中，

所述活性组分的含量为催化剂质量的10～70wt％，其中活性组分的含量以CuO的质量计；

所述第一助剂的含量为催化剂质量的5～30wt％，其中第一助剂的含量以第一助剂氧化物的质量计；

所述第二助剂的含量为催化剂质量的0.1～1.0wt％，其中第二助剂的含量以第二助剂金属元素单质质量计；

所述第三种助的含量为催化剂质量的0.5～2.0wt％，其中第三助剂的含量以第三助剂氧化物的质量计；

所述载体的含量为催化剂质量的10～60wt％。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，

所述第一助剂选自Cr、Mo、W、Zn中两种元素氧化物时，两种元素的摩尔比为0.3～3.0：1。

4.一种权利要求1～3任一项所述催化剂的制备方法，其特征在于，

所述催化剂的制备方法包括以下步骤：

(1)将可溶性铜盐溶于水中，配制成溶液A；

(2)将含有第一种助剂元素的可溶性盐溶于水中，配制成溶液B；

(3)将载体前驱体与水配制成混合物C；

(4)将溶液A、溶液B、和含有沉淀剂的溶液混合，同时滴加入混合物C，形成混合物D，搅拌，形成沉淀物；

(5)将沉淀物过滤、洗涤、烘干、焙烧I后得到催化剂前体；

(6)将得到的催化剂前体以等量浸渍的方法同时浸渍第二种助剂和第三种助剂，干燥后焙烧II制得所述催化剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

所述溶液A中，可溶性铜盐的浓度为0.5～5mol/L，

所述可溶性铜盐选自硝酸铜、乙酸铜、氯化铜中的一种；

优选地，溶液B中，含有第一种助剂元素的可溶性盐的总浓度为0.5～5mol/L，以第一助剂元素的摩尔量计。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

所述载体前驱体选自氧化铝载体前驱体、氧化硅载体前驱体或分子筛载体前驱体中的至少一种；

优选地，所述氧化铝载体前驱体选自硝酸铝、水合氧化铝中的一种；

优选地，所述氧化硅载体前驱体选自硅溶胶、气相二氧化硅中的一种；

优选地，所述分子筛载体前驱体选自ZSM-5、Y、Beta、MCM-22、丝光沸石中的一种；

优选地，所述载体前驱体与水的质量比为0.1：1～1：1。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

所述含有沉淀剂的溶液中，所述沉淀剂的浓度为1～5mol/L；

所述沉淀剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氨水、尿素中的一种；

优选地，所述混合在30～80℃的条件下进行，所述混合物D的pH值为9.5～11。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

所述焙烧I的温度为300～400℃，焙烧时间为3～12小时；焙烧气氛为空气气氛；

所述焙烧II的温度为300～400℃，焙烧时间为3～12小时；焙烧气氛为空气气氛；

优选地，步骤(6)中，所述等体积浸渍法具体包括：采用等体积浸渍法，将步骤(5)获得的催化剂前体浸渍于含有第二助剂可溶性盐溶液和含有第三助剂碱金属元素的可溶性盐溶液。