The invention discloses a catalyst for dehydrogenation of low carbon alkane and a preparation method and application thereof. The catalyst consists of three components: A, B and C. A is one of Pt, Pd, Rh and Ir noble metal elements, accounting for 0.1-5 wt% of the total weight of the catalyst; B is Sn or Ge, accounting for 0.1-5 wt% of the total weight of the catalyst; C is the carrier, accounting for 90-99 wt% of the total weight of the catalyst. The preparation method of the catalyst is to control the structure, particle size and dispersion of the alloy catalyst precisely by means of surface organometallic chemistry, and to prepare highly dispersed metal nanoclusters with uniform composition and particle size, so as to realize the effective control of the structure and performance of the metal alloy catalyst. The catalyst prepared by this method has high dehydrogenation performance of low-carbon alkanes, and provides a technical source for the development of a new generation of catalysts for dehydrogenation of alkanes.
【技术实现步骤摘要】
一种用于低碳烷烃脱氢金属催化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及工业催化剂制备领域,尤其涉及一种用于低碳烷烃脱氢金属催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
烯烃是现代石油化学工业中基本有机化工原料,是制备基础化学品的起始原料和生产合成材料的基本原料。市场对烯烃下游产品需求量的逐年增加极大地驱动了全球对烯烃的需求,我国对烯烃的需求量更是增长迅猛。因此,市场对烯烃巨大的需求极大地促进了高效、经济、环保烯烃生产新技术的开发。目前,低碳烯烃来源于石脑油裂解这一传统的石油路线分离过程复杂、能耗高,导致烯烃生产过程投资大、成本高,且在石脑油的蒸汽裂解过程中烯烃不是最主要的产物,导致烯烃产率较低,难以满足市场对烯烃日益增长的需求。因此,世界各国都在致力于非石油路线制低碳烯烃技术的开发。已提出的各种非石油路线中,低碳烷脱氢路线是生产烯烃经济、可行的途径。由于低碳烷烃来源广泛,价格低廉,为烷烃脱氢路线提供了廉价、充足、稳定的原料来源;低碳烷烃直接脱氢可获得接近100%的烯烃选择性,具有相应的烯烃收率高、投资低等优点,因而具有明显的成本优势。因此,在世界范围内低碳烷烃脱氢技术的成功应用或将重塑低碳烯烃行业的格局,低碳烷烃脱氢技术的研究开发也就成为全球石油化工业关注的焦点。已得到工业应用的低碳烷烃脱氢催化剂是Cr基和Pt基催化剂,低碳烷烃催化脱氢生产烯烃工艺都是以这两种催化剂为基础,通常反应温度高,单程转化率低,低碳烯烃选择性差。由于Cr基催化剂有毒易造成环境污染,且稳定差,因此,Cr基催化剂的实际应用受到一定限制,有逐渐被金属合金催化剂取代的趋势。通常金属合金催化剂的合成基本上 ...
【技术保护点】
1. 一种用于低碳烷烃脱氢金属催化剂,其特征在于:所述催化剂包括A、B和C三种组分,A组分为Pt、Pd、Rh和Ir贵金属元素中的一种,占催化剂总重量的0.1~5 wt%;B组分为Sn或Ge元素,占催化剂总重量的0.1~5 wt%;C组分为载体,占催化剂总重量的90~99 wt%。
【技术特征摘要】
1.一种用于低碳烷烃脱氢金属催化剂,其特征在于:所述催化剂包括A、B和C三种组分,A组分为Pt、Pd、Rh和Ir贵金属元素中的一种,占催化剂总重量的0.1~5wt%;B组分为Sn或Ge元素,占催化剂总重量的0.1~5wt%;C组分为载体,占催化剂总重量的90~99wt%。2.一种制备如权利要求1或2所述的用于低碳烷烃脱氢金属催化剂的方法,其特征在于:具体包括以下步骤:(1)称取金属氧化物或SiO2,于惰性气体中进行热处理,得到脱水、脱氧的金属氧化物或SiO2,作为载体,备用;(2)将A组分的化合物和B组分的化合物依次固载在步骤(1)制得的载体上面,进行固载反应,得到催化剂前体;(3)将步骤(2)制得的催化剂前体在氢气氛围中进行还原反应,制得所述催化剂。3.根据权利要求2所述的用于低碳烷烃脱氢金属催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的金属氧化物为Al2O3、MgO或TiO2。4.根据权利要求2所述的用于低碳烷烃脱氢金属催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述热处理的工艺参数为:热处理温度为300℃~700℃,热处理时间为1h~48h。5.根据权利要求2所述的用于低碳烷烃脱氢金属催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述固载反应的工艺参数为:固载...
【专利技术属性】
技术研发人员:鲍晓军,徐志康,朱海波,徐蕊,袁珮,岳源源,白正帅,王廷海,
申请(专利权)人:福州大学,
类型:发明
国别省市:福建,35
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