【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于脱氢催化剂，具体地，涉及一种丙烷脱氢催化剂，以及采用该丙烷脱氢催化剂进行丙烷脱氢制丙烯的方法。
技术介绍
1、丙烯是重要的基础化工原料，其可用于生产聚丙烯，丙烯腈，环氧丙烷，异丙醇及丙烯酸等。随着国内经济的高速发展，这些丙烯下游产品的需求迅猛増长，处在国内外市场巨大需求下。
2、目前生产丙烯的方法主要有石油蒸汽裂解、催化裂化，煤基甲醇制烯烃以及丙烷脱氢。其中丙烷直接脱氢工艺具有原料易得、环境友好、丙烯选择性高、副产h2等优点，是目前专产丙烯的重要化工过程。工业上主要使用的催化剂为pt基催化剂和cr基催化剂。因pt基催化剂价格极其昂贵，cr基催化剂的前体crvi会污染环境，因此开发廉价、环境友好型的丙烷脱氢催化剂是非常必要的。
3、丙烷分子中的甲基和亚甲基c-h键的键能分别为422.2kj/mol和410.5kj/mol。因此在丙烷脱氢反应过程中，如何降低活化能垒，实现高效断裂c-h键是一大挑战。目前，在金属氧化物有效催化丙烷脱氢已经做了大量研究，主要有以下几种途径：(1)调节金属氧化物的粒径得到配位不饱和的金属位点，增加酸位数量促进c-h键活化；(2)调节金属氧化物在载体上的分散度；(3)掺杂金属改性，改变活性位点的电子结构。
技术实现思路
1、基于上述情况，本专利技术的目的是提供一种丙烷脱氢催化剂及丙烷脱氢制丙烯的方法，该催化剂的活性中心保持高分散，使其在丙烷脱氢反应中表现出高的活性及优异的丙烯选择性，同时可实现再生完全恢复活性，具有很强的再
2、本专利技术的第一方面提供了一种丙烷脱氢催化剂，该催化剂由催化剂前体焙烧得到，所述催化剂前体由球形氧化铝及其上原位生长的水滑石组成；
3、所述球形氧化铝为γ-氧化铝，所述水滑石为层板含有ga3+或in3+的三元水滑石。
4、本专利技术的第二方面提供了一种丙烷脱氢制丙烯的方法，该方法包括：在上述的丙烷脱氢催化剂的存在下，将丙烷进行脱氢反应。
5、本专利技术的催化剂前体是由球形氧化铝和层状双金属氢氧化物(ldh)构筑的多级结构，ldh原位生长在球形氧化铝的表面及内部孔道中，可提高ldh的分散性，由催化剂前体形成的催化剂也是多级结构，便于工业应用。利用ldh前体拓扑转变过程中层板对三价金属的限域作用，构建层板中均匀分散的ga-o、in-o活性位点，提高催化剂单位点活性中心的分散度，同时结合球形氧化铝的使用，在丙烷脱氢中催化活性高，同时丙烯选择性高，再生过程可完全恢复初始评价性能，再生稳定性高。
6、本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种丙烷脱氢催化剂，其特征在于，该催化剂由催化剂前体焙烧得到，所述催化剂前体由球形氧化铝及其上原位生长的水滑石组成；
2.根据权利要求1所述的丙烷脱氢催化剂，其中，所述球形氧化铝的粒径为0.2-2mm，比表面积为100-200m2/g。
3.根据权利要求1所述的丙烷脱氢催化剂，其中，组成水滑石层板的M2+为Mg2+、Zn2+、Co2+、Mn2+或Ca2+，优选为Mg2+或Zn2+，M3+为Ga3+和Al3+或者In3+和Al3+。
4.根据权利要求1所述的丙烷脱氢催化剂，其中，所述催化剂前体采用水热法进行制备。
5.根据权利要求1或4所述的丙烷脱氢催化剂，其中，所述催化剂前体的制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的丙烷脱氢催化剂，其中，所述焙烧的条件包括：焙烧温度为500-600℃，升温速率为2-10℃/min；恒温后焙烧的时间为2-6h；焙烧的气氛为10％O2/N2、Ar或空气；气氛的流速为20-80mL/min。
7.根据权利要求6所述的丙烷脱氢催化剂，其中，所述焙烧的条件包括：焙烧温度为5
8.根据权利要求1所述的丙烷脱氢催化剂，其中，催化剂中Ga或In的含量为0.5-2.0wt％。
9.一种丙烷脱氢制丙烯的方法，其特征在于，该方法包括：在权利要求1-8中任意一项所述的丙烷脱氢催化剂的存在下，将丙烷进行脱氢反应。
10.根据权利要求9所述的丙烷脱氢制丙烯的方法，其中，脱氢反应的条件包括：反应温度为500-650℃；反应压力为0.1MPa；反应进料组成为C3H8、Ar和任选的H2，以摩尔比计，C3H8:Ar＝5-20:80-95，C3H8:H2＝1:1；丙烷质量空速为1-4h-1，催化剂用量为0.10-2.0g。
...【技术特征摘要】
1.一种丙烷脱氢催化剂，其特征在于，该催化剂由催化剂前体焙烧得到，所述催化剂前体由球形氧化铝及其上原位生长的水滑石组成；
2.根据权利要求1所述的丙烷脱氢催化剂，其中，所述球形氧化铝的粒径为0.2-2mm，比表面积为100-200m2/g。
3.根据权利要求1所述的丙烷脱氢催化剂，其中，组成水滑石层板的m2+为mg2+、zn2+、co2+、mn2+或ca2+，优选为mg2+或zn2+，m3+为ga3+和al3+或者in3+和al3+。
4.根据权利要求1所述的丙烷脱氢催化剂，其中，所述催化剂前体采用水热法进行制备。
5.根据权利要求1或4所述的丙烷脱氢催化剂，其中，所述催化剂前体的制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的丙烷脱氢催化剂，其中，所述焙烧的条件包括：焙烧温度为500-600℃，升温速率为2-10℃/min；恒温后焙烧的时间为2-6h；焙烧的气氛为10％o...
【专利技术属性】
技术研发人员：何静，朱彦儒，闫美凤，安哲，张健，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：
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