一种用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂及其制备方法，制备时，先制备得到常规微孔结构的NaZSM‑5分子筛，再置于碱溶液和模板剂的混合溶液中，经微波水热晶化后与适量无机酸或铵盐溶液交换，经焙烧得到到微孔‑介孔多级孔结构HZSM‑5分子筛；再将活性组分和助剂负载于多级孔HZSM‑5分子筛上，制得催化剂。与现有技术相比，本发明专利技术在ZSM‑5分子筛微孔结构中引入介孔结构，解决了分子扩散困难，减少积碳的产生，延长了催化剂使用寿命；同时，通过微波二次晶化不但降低了晶化温度、缩短整个合成工艺的时间而且使脱除下来的非骨架物种重新迁移到骨架上，提高了ZSM‑5分子筛的结晶度；使用该催化剂进行丙烷脱氢制丙烯反应时，可以得到较高的丙烷转化率和丙烯选择性。

A Catalyst for Propane Dehydrogenation to Propylene and Its Preparation Method

The present invention relates to a catalyst for propane dehydrogenation to propylene and its preparation method. In preparation, NaZSM_5 molecular sieve with conventional microporous structure is prepared, then placed in a mixed solution of alkali solution and template, after microwave hydrothermal crystallization, exchanged with a suitable amount of inorganic acid or ammonium salt solution, and then calcined to obtain microporous medium. The porous multistage porous HZSM 5 zeolite was prepared by loading active components and additives on the multistage porous HZSM 5 zeolite. Compared with the existing technology, the invention introduces mesoporous structure into the microporous structure of ZSM 5 molecular sieve, solves the difficulties of molecular diffusion, reduces the generation of carbon deposit, and prolongs the service life of the catalyst; at the same time, microwave secondary crystallization not only reduces the crystallization temperature, shortens the time of the whole synthesis process, but also makes the removal of non-carbon. The crystallinity of ZSM_ 5 zeolite was improved by the migration of the skeleton species to the skeleton. When propane dehydrogenation to propylene was carried out with the catalyst, higher propane conversion and propylene selectivity could be obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂及其制备方法
本专利技术涉及丙烷脱氢制丙烯
，具体涉及一种用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂及其制备方法。
技术介绍
近年来，世界经济快速发展，化工行业作为国民经济的重要组成部分也得到了飞跃式的发展，导致丙烯下游产品需求量不断增长进而促使丙烯需求增长速度不断加快。丙烯是仅次于乙烯的重要化工基础原料，其下游衍生物主要包括聚丙烯、丙烯腈、丙酮、异丙醇、苯酚、丁醇、辛醇、丙烯酸等。特别是随着具有耐热、质轻、强度好等特点的聚丙烯广泛用于包装、家电、汽车和建筑等领域，使得聚丙烯的需求量增长迅速，作为原料丙烯的需求量也随之快速增长。增产丙烯的工艺主要集中在四个方面：一是改进FCC等炼油工艺，挖掘现有装置潜力；二是充分利用炼油副产的C4烃等资源，转化为乙烯、丙烯的低碳烯烃裂解技术、烯烃歧化技术；三是以天然气、煤等为原料，生产乙烯、丙烯的甲醇制烯烃工艺；四是丙烷脱氢工艺。根据我国能源结构特点，开发由丰富且廉价的丙烷催化脱氢制丙烯技术，对于缓解化学品供需矛盾、优化能源和化工产业结构等具有重要战略意义。目前，丙烷脱氢技术以UOP公司的Oleflex工艺和Lummus公司的Ca本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂，该催化剂包括ZSM‑5分子筛载体以及负载在ZSM‑5分子筛载体孔道中的活性组分和助剂组分，其特征在于，所述ZSM‑5分子筛为微孔‑介孔多级孔结构。

【技术特征摘要】
1.一种用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂，该催化剂包括ZSM-5分子筛载体以及负载在ZSM-5分子筛载体孔道中的活性组分和助剂组分，其特征在于，所述ZSM-5分子筛为微孔-介孔多级孔结构。2.根据权利要求1所述的一种用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂，其特征在于，所述的活性组分为铂元素，所述活性组分的质量百分比为0.1％～0.8％。3.根据权利要求1所述的一种用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂，其特征在于，所述助剂组分包括锡、钠、镁、锰中的一种或几种，所述助剂组分的质量百分比为0.1％～2％。4.一种如权利要求1～3任一所述用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：将硅源、铝源、模板剂和水混合，搅拌得到凝胶混合物，然后将该凝胶混合物密闭后置于烘箱进行陈化，然后水热晶化，得到产物洗涤、干燥后进行焙烧，得到微孔结构的NaZSM-5分子筛；步骤(2)：将步骤(1)所得NaZSM-5分子筛置于碱溶液和模板剂的混合溶液中，搅拌后进行密闭，并移至微波反应器中进行微波水热晶化；步骤(3)：步骤(2)得到的产物经洗涤、干燥后置于无机酸溶液或铵盐溶液中进行搅拌，再经洗涤干燥后焙烧，焙烧的产物重复步骤(3)的操作3次，得到微孔-介孔多级孔结构HZSM-5分子筛；步骤(4)：将微孔-介孔多级孔结构HZSM-5分子筛浸渍在活性组分和助剂组分的混合溶液中，然后干燥、焙烧即得所述用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂。5.根据权利要求4所述的一种用于丙烷脱氢制丙烯的催化剂，其特征在于，所述的硅源包括硅溶胶、活性二氧化硅、白炭黑、正硅酸乙酯中的一种或几种，所述铝源包括三氧化二铝、拟薄水铝石、异丙醇铝、氢氧化铝、活性氧化铝中的一种或几种，所述模板剂包括四丙基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基溴化铵、三乙胺中的一种或几种，所述硅源、铝源、模板剂和水的摩尔比为80～120：1～10：10～20：2000～3000，步骤(1)中所述搅拌的温度为10～40℃，搅拌时间为2～8h。6.根据权利要求4所述的一种用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国皓，余金鹏，王鹏飞，徐华胜，夏思奇，张春秀，
申请(专利权)人：上海绿强新材料有限公司，上海化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31