一种异丁烷氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂及其制备方法，涉及一种固体催化剂。提供一种在较温和反应条件下转化异丁烷，高选择性地生成异丁烯的异丁烷氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂及其制备方法。催化剂含主料和添加剂，主料为磷钼杂多酸碱金属盐－氧化镍复合材料或磷钼杂多酸碱土金属盐－氧化镍复合材料，添加剂的含量占所述的异丁烷氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂总质量的０％～１０％，添加剂选自ＳｉＯ↓［２］，ＴｉＯ↓［２］，Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］，ＣｕＯ，Ｃｏ↓［３］Ｏ↓［４］，ＣｅＯ↓［２］，Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］，ＴｅＯ↓［２］等中的至少一种。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种固体催化剂，尤其是涉及一种用于异丁垸氧化脱氢制异丁烯反应的以磷 钼杂多酸碱金属盐(碱土金属盐)-氧化镍复合材料为主体的固体催化剂及其制备方法。
技术介绍
异丁烯(isobutylene)又名2-甲基丙烯，是生产甲基叔丁基醚(MTBE)、有机玻璃单体甲基 丙烯酸甲酯(MMA)、叔丁醇、聚异丁烯等的主要原料。近年来，由于异丁烯下游产品的发展， 我国的异丁烯需求量增长。由来源丰富的异丁烷制取异丁烯具有重大的经济意义，目前工业 上采用异丁烷催化脱氢制取异丁烯。异丁垸的催化氧化脱氢还处于研究阶段，该方法的 优点在于氧化脱氢反应不受热力学平衡限制，不存在催化剂的积碳问题，反应为放热反应， 可以在较低温度下进行，节约能源。目前，针对异丁烷氧化脱氢反应，已报道的催化剂主要包括常用于氧化反应的钒基催化 剂、钼基催化剂和其它类型催化剂。其中，钒基催化剂通常显示较高的催化活性。以钒为活 性组分的10XV-UVM-7催化剂，在490 'C时的异丁烷的转化率为12X，此时异丁烯的选择性 是41%。 V-Sb-Ni/Al2CM崔化剂在550 'C时的异丁垸转化率为46X，此时异丁烯选择性为66 %。含钒复合氧化物MgL8V2Coa2(X也具有较好的催化性能，在45(TC时该催化剂上异丁烷 的转化率为8.4%，异丁烯的选择性是86%。针对异丁烷脱氢反应的钼基催化剂主要为NiMo04催化剂。500 'C时其异丁垸转化率为8 %，丙烯选择性为40%。以K、 Ca、 P修饰NiMo04催化剂可以提高生成异丁稀的选择性， 如，K-NiMo04催化剂，在480卩时异丁烷的转化率为8%，异丁烯的选择性为 70%。此外，Moriceau等人报道了在较低温度下表现出氧化脱氢活性的Cr-Ce-0催化体系。 在270 。C时Cr-Ce-0催化剂上异丁烷转化率为10%，生成的异丁烯选择性为60%。 Fabrizio 等人考察了过渡金属Fe、 Co、 Mn、 Cu取代Dawson构型磷钨杂多酸钾盐催化剂。其中 K8P2WnCuOw催化剂上的异丁垸氧化脱氢性能较好，在426。C时，异丁垸转化率为17%，生 成的异丁烯选择性为61%。 Jibril等人考察了氧化铝负载氧化铬催化剂，在250 'C时该催 化剂上异丁烷的转化率为10%，异丁烯的选择性为64%。其它有关异丁烷氧化脱氢催化体系 还涉及钼酸锌、 二氧化硅负载钒磷氧及稀土磷酸盐催化剂等。然而，针对异丁垸氧化脱氢反应的以上研究报道存在催化剂活性有限，生成异丁烯的选 择性低的缺点，寻求在温和反应条件下具有高催化性能且性能稳定的催化体系是目前该反应 的研究目标。参考文献 宋艳敏，孙守亮，孙振乾，异丁烷催化脱氢制异丁烯技术研究，精细与专用化学品， 2006, Vol.14, No.l7, 10。L丄Huerta， V.C. Corberdn, Catal. Today,117 (2006) 180。V.P. Vislovskiy， V.C. Corberdn, Appl. CataL A, 250 (2003) 143。Y. Takita, J. Jpn. Petrol. Inst., 46 (2003) 87。E. Tempesti, et al Appl. Catal. A, 166 (1998) L259。A. Kaddouri, Appl. Catal. A, 169 (1998) L3。Moriceau P, Grzybowska B， et al. Oxidative dehydrogenation of isobutane on Cr—Ce-O oxide: I. Effect of the preparation method and of the Cr content . Appl. Catal.， 1998， 168 (2) :269-277。Moriceau P, Grzybowska B， et al.Oxidative dehydrogenation of isobutane on Cr~Ce—O oxide: II. Physical characterizations and determination of the chromium active species Appl. Catal" 2000, 199 (1): 73-82.。F. Trifiro， J. Catal.， 160 (1996) 317。Jibril BY, Elbashir NO, Al-Zahrani SM， et al. Oxidative dehydrogenation of isobutane on chromium oxide-based catalyst Chemical Engineering and Processing, 2005， 44: 835—840。 黄彦，王国甲，于剑锋，等.异丁烷在钼酸锌上的催化氧化脱氢.高等学校化学学 报.1998, 19(1): 116-119。钟顺和，王希涛，耿云峰，异丁烷部分氧化V-P-0/Si02催化剂的研究.化学物理学 报.2004. 17(1): 91-94。Takita Y, Sano K， Muraya T, et al. Oxidative dehydrogenation of iso-butane to iso-butene II. Rare earth phosphate catalysts . Appl. Catal. A: Gen. 1998， 170 (1): 23-31 。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在较温和反应条件下转化异丁垸，高选择性地生成异丁烯的 异丁垸氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂及其制备方法。本专利技术所述的异丁烷氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂包括主料和添加剂，主料为磷钼杂多酸碱金属盐-氧化镍复合材料或磷钼杂多酸碱土金属盐-氧化镍复合材料，按质量百分比， 磷钼杂多酸碱金属盐或磷钼杂多酸碱土金属盐占所述的异丁烷氧化脱氢制异丁烯的固体催化 剂总质量的15% 75%，氧化镍占所述的异丁垸氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂总质量的25 % 85%;碱金属离子或碱土金属离子在磷钼杂多酸碱金属盐或磷钼杂多酸碱土金属盐中的 含量为6% 20%，其中磷钼杂多酸指的是具有Keggin构型的十二磷钼酸；添加剂的含量占所述的异丁垸氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂总质量的0% 10%，添加剂选自Si02,Ti02,V205,CuO, Co304, Ce02, Y203, Te02等中的至少一种。碱金属离子或碱土金属离子是指K, Rb， Cs， Mg， Ca, Sr或Ba等。碱金属离子或碱土金属离子最好为Cs离子，铯离子占磷钼杂多酸铯盐总质量的6% 20 %，氧化镍占所述的异丁垸氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂总质量最好为50% 85%。 本专利技术所述的异丁烷氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂的制备方法，包括以下步骤1) 将柠檬酸配成柠檬酸水溶液，加入碱金属碳酸盐溶液或碱土金属碳酸盐溶液，在50 80 'C下搅拌，加入六水合硝酸镍，得混合溶液；2) 在混合溶液中加入H3PMou04()溶液，搅拌至胶状，烘干，得泡沫状固体；3)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种异丁烷氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂，其特征在于包括主料和添加剂，主料为磷钼杂多酸碱金属盐－氧化镍复合材料或磷钼杂多酸碱土金属盐－氧化镍复合材料，按质量百分比，磷钼杂多酸碱金属盐或磷钼杂多酸碱土金属盐占所述的异丁烷氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂总质量的１５％～７５％，氧化镍占所述的异丁烷氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂总质量的２５％～８５％；碱金属离子或碱土金属离子在磷钼杂多酸碱金属盐或磷钼杂多酸碱土金属盐中的含量为６％～２０％，其中磷钼杂多酸指的是具有Ｋｅｇｇｉｎ构型的十二磷钼酸；添加剂的含量占所述的异丁烷氧化脱氢制异丁烯的固体催化剂总质量的０％～１０％，添加剂选自ＳｉＯ↓［２］，ＴｉＯ↓［２］，Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］，ＣｕＯ，Ｃｏ↓［３］Ｏ↓［４］，ＣｅＯ↓［２］，Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］，ＴｅＯ↓［２］中的至少一种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张庆红，徐霆，曹传景，孙淼，张际哲，王野，万惠霖，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。