本发明专利技术涉及一种水热稳定性好的低碳烷烃脱氢催化剂及其制备方法，所述催化剂的质量百分组成为：Cr2O35～40％，Al2O330～85％,MO0.1～30％，Me2O0.5～5％,其中，M是Mg、Zn或两者的混合物，Me为碱金属中的一种或两种以上的混合物。本低碳烷烃脱氢催化剂水热稳定性好、活性高、选择性高，用于C3-C5烷烃的脱氢反应。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，所述催化剂的质量百分组成为：Cr2O35～40％，Al2O330～85％,MO0.1～30％，Me2O0.5～5％,其中，M是Mg、Zn或两者的混合物，Me为碱金属中的一种或两种以上的混合物。本低碳烷烃脱氢催化剂水热稳定性好、活性高、选择性高，用于C3-C5烷烃的脱氢反应。【专利说明】
本专利技术涉及，属于化学领域。
技术介绍
低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃是一种重要的工业生产过程，例如丙烷脱氢生产丙烯和异丁烷脱氢生产异丁烯具有重要的实用价值，丙烯和异丁烯具有广泛地用途，是重要的化工原料。用Cr2O3Al2O3作为催化剂，在反应温度600°C左右的条件下，可以将丙烷或异丁烷脱氢制备丙烯或异丁烯。使用Cr2O3Al2O3作为脱氢催化剂时，尽管这种催化剂具有较高的脱氢活性，但在脱氢过程中存在快速成焦的问题，需要反复再生。由于催化剂的频繁再生产生大量水蒸气，在高温下水蒸气与催化剂载体氧化铝发生水合作用生成水合氧化铝，对催化剂的结构造成损害，尤其是用于流化床反应器时，催化剂的损耗较高，缩短了催化剂的使用寿命，增加了生产成本。因此，需要对脱氢催化剂进行改进，改善其微观结构，提高其水热稳定性。 中国专利CN668555A公开了一种含有氧化招、氧化铬、氧化锂和氧化钠的脱氢催化剂，该催化剂也是通过先制得氧化铝载体，然后将活性组分采用浸溃法负载上去，用该法制备的催化剂存在载体水合粉化的问题。 中国专利CN101940922公开了一种低碳烷烃脱氢催化剂及其制备方法，该催化剂以铬为活性金属组分，以碱金属为助催化组分，以铬氧化铝为载体。催化剂的制备过程为:将部分铬盐预先负载在扩孔剂上，然后与氢氧化铝等混合挤条成型，经干燥、焙烧等制成含铬的载体，最后将剩余的铬盐与助剂通过浸溃法负载在载体上制成脱氢催化剂。用此方法制备的催化剂的强度较低，耐磨性能不好，并且没有解决载体水合粉化的问题。 中国专利CN102794167公开了一种异丁烷脱氢制备异丁烯的催化剂及其制备方法。该催化剂是由Cr203、CaO、K2O, Al2O3组成，用Cr2O3粉末为原料，以10%硝酸作为胶溶齐IJ，通过混捏、挤条、干燥、焙烧制成脱氢催化剂，该方法虽然部分解决了活性组分在催化剂中分布不均的问题，但由于采用Cr2O3粉末为原料，其与氧化铝的作用较弱，因此，催化剂的结构稳定性问题仍然没有得到解决。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，本低碳烷烃脱氢催化剂水热稳定性好、活性高、选择性高，用于C3-C5烷烃的脱氢反应。 本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种水热稳定性好的低碳烷烃脱氢催化剂，所述催化剂的质量百分组成为: Cr2035 ?40 %，Al20330 ?85 %，M00.1 ?30 %，Me2O0.5 ?5 %， 其中，M是Mg、Zn或两者的混合物，Me为碱金属中的一种或两种以上的混合物。 在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。 进一步，所述低碳烷烃脱氢催化剂为微球形、条状、球状中的一种或几种的混合，适用于流化床反应器、固定床反应器、移动床反应器。 本专利技术还提供一种水热稳定性好的低碳烷烃脱氢催化剂的制备方法，包括: I)将铝的化合物与镁的化合物混合，或将铝的化合物与锌的化合物混合，或将铝的化合物、镁的化合物与锌的化合物混合，用水打浆成糊状，在10?300°C喷雾干燥I?100小时成微球状，或挤条成条状或球状，300?800°C焙烧I?100小时，制成含有尖晶石结构的MgAl2O4或ZnAl2O4,即为催化剂载体； 2)将活性组分前体和助剂前体混溶于溶剂中，加入I)得到的催化剂载体，采用浸溃法将活性组分前体和助剂前体负载在催化剂载体上，经过10?250°C干燥I?100h，250?900°C焙烧I?100h，即得低碳烷烃脱氢催化剂； 或者将活性组分前体和助剂前体分别溶于溶剂中，分别加入I)得到的催化剂载体，依次将活性组分前体和助剂前体负载在催化剂载体上，经过10?250°c干燥I?100h，250?900°C焙烧I?100h，即得低碳烷烃脱氢催化剂。 在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。 进一步，所述铝的化合物为可溶性铝盐、水合氧化铝、活性氧化铝中的一种或几种的混合物； 进一步，所述可溶性铝盐为硫酸铝、硝酸铝、氯化铝、聚合氯化铝中的一种或几种的混合物； 进一步，所述水合氧化铝为拟薄水铝石、薄水铝石、诺水铝石中的一种或几种的混合物； 进一步，所述活性氧化招为Y -Al2O3^ η-Α1203、θ -Α1203> κ-Α1203、P-Al2O3 中的一种或几种的混合物； 进一步，所述镁的化合物为可溶性镁盐、活性氧化镁、碳酸镁中的一种或几种的混合物； 进一步，所述可溶性镁盐为硝酸镁、硫酸镁、氯化镁、醋酸镁中的一种或几种的混合物； 进一步，所述含锌的化合物为可溶性锌盐、活性氧化锌、碱式碳酸锌中的一种或几种的混合物； 进一步，所述可溶性锌盐为硝酸锌、硫酸锌、氯化锌、醋酸锌中的一种或几种的混合物； 进一步，所述活性组分前体为在焙烧温度250?900°C下能分解成活性氧化铬的化合物，例如硝酸铬、硫酸铬、氯化铬、铬酐、醋酸铬中的一种或几种的混合物； 进一步，所述助剂前体为碱金属的硝酸盐、碱金属的醋酸盐、碱金属的氯化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的碱式碳酸盐、碱金属的草酸盐、碱金属的柠檬酸盐中的一种或几种的混合物； 进一步，所述溶剂为水、甲醇、乙醇、丙醇中的一种； 本专利技术的有益效果是: 本专利技术采用预形成含有镁铝尖晶石或锌铝尖晶石相的催化剂载体，可以明显提高催化剂的抗水合性能，防止催化剂在再生期间发生粉化。另外，本专利技术的催化剂载体在较低温度下焙烧，既能满足生成尖晶石相的要求，同时又最大限度的保证了催化剂具有较大的孔容和比表面积，有利于活性组分的分散，提高催化剂的活性和产物选择性。 【具体实施方式】 以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。 实施例1 称取Mg (NO3)2 WH2OlOOg,混溶于100ml去离子水中，加入300g拟薄水铝石(Al2O3含量65% )，打浆2h均匀成稀糊状，用喷雾干燥器在200°C下喷雾干燥成微球状，然后在空气氛下于550°C焙烧1h得到催化剂载体； 称取Cr(NO3)3.9H20250g, KN035g,混溶于10ml去离子水中，然后将上述催化剂载体倒入，搅拌均匀，在200°C下干燥10h，650°C焙烧5h，得到脱氢催化剂A，其粒子大小在20 ?200 μ mD 实施例2 称取Mg (NO3)2.6H20100g, Al (NO3) 3.9H201000g，混溶于 I5OOml 去离子水中，加入Zn030g，打浆2h均匀成稀糊状，用喷雾干燥器在150°C下喷雾干燥成微球状，然后在空气氛下于650°C焙烧5h得到催化剂载体； 称取CrO310g, K2CO31g,混溶于80ml去离子水中，然后将上述催化剂载体倒入，搅拌均匀，在150°C下干燥10h，550°C焙烧10h，得到脱氢催化剂B，其粒子大小在20?200 μ m。 实施例3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水热稳定性好的低碳烷烃脱氢催化剂，其特征在于，所述催化剂的质量百分组成为：Cr2O35～40％，Al2O330～85％,MO0.1～30％，Me2O0.5～5％,其中，M是Mg、Zn或两者的混合物，Me为碱金属中的一种或两种以上的混合物。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：房德仁，任万忠，刘尚，秦玉武，张梨梅，刘丽花，李天文，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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