一种用于丙烷催化脱氢制丙烯的催化剂，以氧化铝-氧化铬作为混合载体、金属Pt为活性组分、金属Sn、La和Ca为助剂，其化学式为Pt-Sn-Ca/Cr2O3·Al2O3和Pt-Sn-La-Ca/Cr2O3·Al2O3，混合载体中Cr2O3与Al2O3的质量比为2:1。本发明专利技术的优点是：制备方法工艺简单，易于操作，催化剂的性能测试表明其具有较高的丙烷转化率、较高的活性以及较长的使用寿命，且丙烯选择性较高；初始转化为48％左右，且经过4h之后催化剂依然有40％左右的较高转化率，丙烯选择性维持在较高的91％以上，表明其具有显著的经济效果，有利于工业化推广。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及丙烷催化脱氢制备丙烯的相关技术，尤其是。
技术介绍
丙烯是一种重要的化工原料，可以用来合成聚丙烯，同时也是合成丙烯腈、丁醇、异丙苯以及壬基酚等下游产品的主要原料，此外，作为丙烯的齐聚物，还可以提高汽油的辛烷值。因此，丙烯的商业价值不言而喻，全世界对丙烯的需求量猛增并且在某些国家其需求的增长速率已经超过乙烯。我国丙烯生产根据原料来源可以分为两类:石油基丙烯和非传统原料丙烯。石油基丙烯主要来源于裂解丙烯和乙烯裂解；非传统原料丙烯主要是由炼厂气中分离出来。但是，传统工艺设备生产已难以满足丙烯日益增长的需求，经预测，2012?2017年，丙烯将持续供不应求的状况，为了尽量满足工业化生产需求，许多石化公司和技术开发商都在努力开发推出专门生产丙烯的新技术，就目前而言，蒸汽裂解技术、催化裂化技术、丙烷脱氢和歧化反应技术是目前已工业化的四种丙烯生产工艺，而最受关注的就是丙烷脱氢制丙烯技术。丙烷脱氢技术主要有三类:氧化脱氢、无机膜反应器脱氢和催化脱氢。丙烷氧化脱氢虽然取得了一定进展，但是离工业化还有很大差距；无机膜反应器脱氢选择性好，透氢气量大，且在保持催化剂较高活性和选择性前提下可以忽略动力学平衡的限制，前景广阔，但是很多基础性问题尚待解决，难以工业化生产；而丙烷催化脱氢技术通过合成制备载体，负载活性金属，已经实现了工业化，不足之处在于热力学化学平衡的限制使得其很难有较高丙烷转化率的提升，积碳导致催化剂的失活，高温反应耗能巨大等，还需进一步改善和完善该类催化剂。目前世界上丙烷催化脱氢制丙烯的装置主要有采用ABB Lumkus公司的Catofin技术和UOP公司的Oleflex技术，分别采用Pt系催化剂和Cr系催化剂。Pt系催化剂热稳定性高，可以承受较为苛刻的条件，反应周期可持续7h而丙烷初始转化率也达到了 40% ；Cr系催化剂为Cr2O3Al2O3催化剂，单程转化率高达48-56%，但容易失活，反应周期仅有15-30min。总之，丙烷脱氢制丙烯技术已经工业化生产，但是存在着催化剂转化率不高，稳定性差，易失活等缺陷，还需要进一步改进和完善。
技术实现思路
本专利技术是针对上述技术分析和存在问题，提供，该方法制备的催化剂具有较高的丙烷转化率、较高的活性、较长的使用寿命，且丙烯的选择性较高。本专利技术的技术方案:一种用于丙烷催化脱氢制丙烯的催化剂，以氧化铝-氧化铬作为混合载体、金属Pt为活性组分、金属Sn、La和Ca为助剂，其化学式为Pt-Sn_Ca/Cr203.Al2O3和Pt-Sn-La-Ca/Cr203.Al2O3,混合载体中Cr2O3与Al 203的质量比为2:1，Pt的负载量0.2-1.0wt %，Sn的负载量0.4-1.5wt %, La的负载量0.4-1.4wt %, Ca的负载量0.2-1.0wt % ο一种所述用于丙烷催化脱氢制丙烯的催化剂的制备方法，步骤如下:I)采用共沉淀方法制备载体将Al (NO3) 3.9Η20和Cr (NO3) 3.9Η20加入去离子水，搅拌溶解后置于超声清洗器中超声15min，边搅拌边滴加沉淀剂浓度为25-28被％的氨水至pH值为4.8-5.1 ;将沉淀物离心分离并用无水乙醇洗涤1-2次，然后将沉淀物转移至坩锅中，在烘箱中于80°C下烘干8h，于马弗炉中在温度为550°C下煅烧4h，制得混合载体Cr2O3.Al2O3;2) Pt-Sn/Cr203.Al2O3的制备在Cr2O3.Al2O3载体中，加入浓度为0.00189mol/L的氯铂酸的水溶液，搅拌12h，直接烘干或旋蒸烘干后在温度为550°C下煅烧4h ;然后，加入浓度为0.01mol/L的氯化亚锡的乙醇溶液，搅拌12h，直接烘干或旋蒸烘干后在温度为550°C下煅烧4h，制得Pt-Sn/Cr2O3.Al2O3;3) Pt-Sn-Ca/Cr203.Al2O3的制备在催化剂Pt-Sn/Cr203.Al2O3中，加入浓度为0.01mol/L的Ca (NO 3) 2水溶液，搅拌12h，直接烘干或旋蒸烘干后在温度为550°C下煅烧4h ;制得用于丙烷催化脱氢制丙烯的催化剂 a 即 Pt-Sn-Ca/Cr203.Al2O3;4) Pt-Sn-La-Ca/Cr203.Al2O3的制备在催化剂Pt-Sn/Cr203.Al2O3中，加入浓度为 0.0359mol/L 的 La (NO 3)3.6H20 水溶液搅拌12h，直接烘干或旋蒸烘干后在温度为550°C下煅烧4h，制得Pt-Sn-La/Cr203 -Al2O3;然后加入浓度为0.01mol/L的Ca (NO3)2水溶液搅拌12h，直接烘干或旋蒸烘干后在温度为550°C下煅烧4h，制得用于丙烷催化脱氢制丙烯的催化剂b即Pt-Sn_La-Ca/Cr203.Al2O3O所述步骤I)中Al (NO3) 3.9H20、Cr (NO3) 3.9H20与去离子水的用量比为7.8953g:5.5188g: 150mLo一种所制备的丙烷催化脱氢制丙烯的催化剂催化性能的测试方法，称取0.3g固体催化剂，借助漏斗将其转入石英玻璃管，并于固定床中固定，测试条件为:温度550-630°C、压力0.1Mpa、反应体积空速2600-390(?'反应周期为4小时，反应期间每隔I小时进样一次，读取并记录气相色谱仪的实验反应数据。本专利技术的优点是:制备方法工艺简单，易于操作，催化剂的性能测试表明其具有较高的丙烷转化率、较高的活性以及较长的使用寿命，且丙烯选择性较高；初始转化为48%左右，且经过4h之后催化剂依然有40%左右的较高转化率，丙烯选择性维持在较高的91%以上。预测其具有较好的经济效果，有利于工业化推广。【附图说明】图1为催化剂a、b对丙烷催化脱氢的转化率曲线。图2为催化剂a、b对丙烷催化脱氢的选择性曲线。【具体实施方式】以下通过具体事例来说明催化剂的制备方法。实施例1:一种用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂的制备方法，以氧化铝-氧化铬作为混合载体，以金属Pt为活性组分，以金属Sn和Ca为助剂，通过连续浸渍法负载金属离子Sn和Ca，催化剂中各组分百分含量为:Pt 0.4%, Sn 0.6%，Ca 0.5%，制备步骤如下:I)将 7.8953g 分析纯 Cr (NO3) 3.6H20 和 5.5188g 分析纯 Al (NO3) 3溶于 150mL 去离子水中，剧烈搅拌的同时滴加浓度为25-28wt%的氨水溶液至pH值为5.1，静置15min后离心，将沉淀物用去离子水洗涤2次，然后在80°C下烘干8h，研磨后在温度为550°C下煅烧4h，研磨后，即可得到Cr2O3-Al2O3混合载体；2)在圆底烧瓶中，将上述2.0g Cr2O3.Α1203混合载体用2.当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于丙烷催化脱氢制丙烯的催化剂，其特征在于：以氧化铝‑氧化铬作为混合载体、金属Pt为活性组分、金属Sn、La和Ca为助剂，其化学式为Pt‑Sn‑Ca/Cr2O3·Al2O3和Pt‑Sn‑La‑Ca/Cr2O3·Al2O3，混合载体中Cr2O3与Al2O3的质量比为2:1，Pt的负载量0.2‑1.0wt％，Sn的负载量0.4‑1.5wt％，La的负载量0.4‑1.4wt％，Ca的负载量0.2‑1.0wt％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴世华，关允飞，张守民，王彦美，郭先芝，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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