用于低碳烷烃脱氢制烯烃的高性能Pt基@分子筛催化剂制造技术

本发明专利技术公开了一种用于低碳烷烃脱氢制烯烃的高性能Pt基@分子筛催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂主要由大单晶分子筛载体、主活性组分和副活性组分构成，其中大单晶分子筛载体的b轴长为1.20~4.50μm；主活性组分为粒径0.55~0.75 nm的Pt团簇；副活性组分为Cu、Ga、Zn和Sn中的任意一种或几种。本发明专利技术通过在分子筛的晶化过程中添加一定量的氢卤酸调控分子筛晶粒大小，并使所形成的Pt亚纳米团簇封装在分子筛微孔中。将所得催化剂应用于丙烷脱氢反应中，表现出高选择性（98%以上），并且催化剂运行6个月不失活，为开发能耗低、操作成本低、无需频繁再生的丙烷脱氢固定床工艺提供了新的技术途径。技术途径。技术途径。

【技术实现步骤摘要】
用于低碳烷烃脱氢制烯烃的高性能Pt基@分子筛催化剂


[0001]本专利技术属于工业催化剂制备领域，具体涉及一种用于低碳烷烃脱氢制烯烃的高性能Pt基@分子筛催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]当前，相比传统丙烯生产方式，丙烷脱氢（PDH）已成为一条极具竞争力的丙烯生产路线。在过去十余年，虽然世界范围内丙烯产能有很大程度地增速，中国的丙烷脱氢制丙烯装置更是不断地在建和规建中，仍然没有平衡丙烯的弱供求关系。随着世界各地的页岩气的发现和成功开发，为丙烷脱氢制丙烯提供了廉价、充足、稳定的原料来源。但现有Pt基催化剂普遍存在反应温度高（>600 ℃），丙烷单程转化率较低，催化剂易烧结失活，需频繁再生以及再生工艺复杂等缺点。因此，亟需研发新一代高性能的丙烷脱氢Pt基催化剂。
[0003]工业催化剂采用Al2O3作为Pt基催化剂的载体，但这类开放式载体在高温下会发生迁移烧结和奥斯瓦德熟化现象，使得Pt纳米粒子团聚和烧结，需要通过移动床工艺的氧氯处理进行频繁再生，不仅消耗能量而且还排放大量腐蚀性和有害的HCl、Cl2气体。将P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种用于低碳烷烃脱氢制烯烃的高性能Pt基@分子筛催化剂，其特征在于：所述催化剂是由大单晶分子筛载体、主活性组分和副活性组分构成，其中，大单晶分子筛载体的b轴长为1.20~4.50 μm；主活性组分为粒径0.55~0.75 nm的Pt亚纳米团簇；副活性组分为Cu、Ga、Zn和Sn中的任意一种或几种。2. 根据权利要求1所述的高性能Pt基@分子筛催化剂，其特征在于：所述催化剂中主活性组分的担载量为0.01~5.00 wt%，副活性组分的担载量为0.01~5.00 wt%。3.一种如权利要求1所述的高性能Pt基@分子筛催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）在一定温度条件下，将硅源、模板剂、水、提供主活性组分的Pt金属配合物和提供副活性组分的金属化合物充分搅拌混合，得到均一的溶液；（2）在步骤（1）所得均一的溶液中添加一定量的氢卤酸，充分搅拌混合得到均一的凝胶状混合物；（3）将步骤（2）所得凝胶状混合物在一定温度下静态水热晶化一段时间，再经过滤、洗涤、干燥，得到Pt基化合物@分子筛催化剂前体，最后经H2还原，得到所述高性能Pt基@分子筛催化剂。4.根据权利要求3所述的高性能Pt基@分子筛催化剂的制备方法，其特征在于：体系中所用硅源与模板剂、水、Pt金属配合物、金属化合物和氢卤酸的摩尔比为1:(1~10):(0.01~1):(0.00001~0.01):(0.00001~0.01):(0.01~1)。5.根据权利要求3或4所述的高性能Pt基@分子筛催化剂的制备方法，其特征在于：所述硅源为正硅酸乙酯、白炭黑、硅溶胶、水玻璃、固体硅胶中的任意一种或者几种；所述模板剂为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丙基溴化铵、四丁基溴化铵中的任意一种或者几种；所述Pt金属配合物由Pt化合物与有机配合物按摩尔比1:2构成，其中，所述Pt化合物为Pt(NH3)4(OH)2、Pt(NH3)4Cl2·
H2O、Pt(NH3)4Cl2、[Pt(NH3)4](NO3)2、H2PtCl6·
6H2O、PtCl2、P...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海波，徐志康，鲍晓军，崔勍焱，
申请(专利权)人：清源创新实验室，
类型：发明
国别省市：