碳基催化剂及其制备方法和应用以及乙苯脱氢制备苯乙烯的方法技术

本发明专利技术涉及催化剂制备领域，公开了一种碳基催化剂及其制备方法和应用以及乙苯脱氢制备苯乙烯的方法，该碳基催化剂包括载体及负载在载体上的活性组分，所述活性组分包括纳米金刚石以及改性元素，所述改性元素选自氮元素、磷元素和硼元素中的至少一种。本发明专利技术提供的碳基催化剂为整体式催化剂，方便于运输，制备方法简单，不需要特殊的设备和复杂的操作步骤，用于乙苯脱氢反应过程中，可以在相对较低反应温度下生产苯乙烯。

【技术实现步骤摘要】
碳基催化剂及其制备方法和应用以及乙苯脱氢制备苯乙烯的方法
本专利技术涉及催化剂制备领域，具体涉及碳基催化剂及其制备方法和应用以及乙苯脱氢制备苯乙烯的方法。
技术介绍
苯乙烯是生产聚苯乙烯树脂、ABS树脂、合成橡胶等产品的重要有机原料，用途非常广泛。乙苯脱氢制苯乙烯是目前工业上制备苯乙烯的主要路线。目前，该反应是在铁系催化剂的作用下，高温和过量水蒸气的条件下进行的。水蒸气在苯乙烯生产过程中可以提供反应所需的能量，起到降低乙苯分压、促使反应正向移动的作用，还可以自动除焦、防止催化剂活性成分被还原等。因此苯乙烯生产过程需要耗用大量过热水蒸汽作为脱氢介质，而大量水蒸气的耗用使得该工艺能耗大、产物冷凝量大、过程设备费用高，生产成本居高不下。在全球能源与环境问题日益突出的形势下，能耗大的问题一直困扰着苯乙烯工业的健康发展。与直接脱氢反应相比，乙苯氧气氧化脱氢反应为放热反应，可以在较低的温度下进行，节约了能源，又克服了热力学平衡的限制，同时还能使反应工艺大大简化。但是会出现产物深度氧化，产物分布难以控制的问题。若能使乙苯在少量氧气即贫氧的条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳基催化剂，其特征在于，该碳基催化剂包括载体及负载在载体上的活性组分，所述活性组分包括纳米金刚石以及改性元素，所述改性元素选自氮元素、磷元素和硼元素中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳基催化剂，其特征在于，该碳基催化剂包括载体及负载在载体上的活性组分，所述活性组分包括纳米金刚石以及改性元素，所述改性元素选自氮元素、磷元素和硼元素中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的碳基催化剂，其中，所述载体为碳化硅，优选为β-SiC。


3.根据权利要求1所述的碳基催化剂，其中，以所述活性组分的总量为基准，改性元素的含量为0.5-45重量％，优选为20-38重量％；
优选地，所述改性元素包括氮元素和/或磷元素，优选包括氮元素和磷元素，进一步优选地，氮元素和磷元素的质量比为(1-40)：1，优选为(3-33)：1。


4.根据权利要求1所述的碳基催化剂，其中，所述碳基催化剂的比表面积为50-240m2/g；
优选地，所述活性组分的粒径为1-10nm。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的碳基催化剂，其中，以碳基催化剂的总量为基准，所述活性组分的含量为20-60重量％，所述载体的含量为40-80重量％；
优选地，以碳基催化剂的总量为基准，所述活性组分的含量为35-50重量％，所述载体的含量为50-65重量％。


6.一种碳基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米金刚石、含改性元素的化合物、葡萄糖、分散剂以及溶剂混合，得到活性组分悬浊液；所述含改性元素的化合物选自氮源、硼源和磷源中的至少一种；
(2)将载体浸渍于步骤(1)所述的活性组分悬浊液中，依次进行干燥、预煅烧和煅烧。


7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述分散剂选自柠檬酸、柠檬酸铵和聚乙二醇中的至少一种，优选为柠檬酸；
优选地，所述分散剂与纳米金刚石质量比为0.5-2：1，优选为1-1.5：1。


8.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述葡萄糖与纳米金刚石质量比为0.5-1.5：1，优选为0.8-1.2：1。


9.根据权利要求6所述的制备方法，其中，
所述载体为碳化硅，优选为β-SiC；
所述溶剂为水和/或有机溶剂；
所述氮源选自碳酸铵、硫酸铵、尿素和氨水中的至少一种，优选为碳酸铵；
所述硼源选自硼酸和/或四硼酸钠，优选为硼酸；
所述磷源选自磷酸二氢铵、磷酸氢二铵和磷酸铵中的至少一种，优选为磷酸二氢铵；
优选地，所述含改性元素的化合物为氮源和...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪长喜，危春玲，陈铜，刘岳峰，冯璐，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11