低碳烷烃脱氢制取烯烃的高效催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种能够高效催化低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂及其制备方法。该催化剂以含有有氧化铝、氧化镁、氧化锆和氧化锌的一种或多种混合物的高温复合氧化物为载体，以金属钌、铑、铂、铱中的一种或多种为主要活性组分，以金属锗、锡或铅中的一种或多种作为第一助剂，以和碱金属元素锂、钠、钾、铷、铯或钫中的一种或多种为第二助剂，采用在含有无机和/或有机酸中形成的稳定络合溶液的方法浸渍活性组分，经干燥、煅烧和氢气还原活化后获得。用于低碳烷烃脱氢的测试结果表明，该催化剂具有高的催化活性、选择性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低碳烷烃脱氢制取相应烯烃的技术，特别是一种低碳烷烃脱氢制取相应烯烃的催化剂及其制备方法。
技术介绍
烯烃如丙烯、丁烯和异丁烯是一类重要的化工原料，在化学工业中被广泛使用。上述烯烃的主要来自是催化裂化干气或蒸汽裂解过程。此外，烷烃的脱氢也是制备上述烯烃的重要方法。它可以将应用价值较低的烷烃转化价值较高的烯烃。目前文献报道的常用的脱氢工艺主要为Lummus的Catofin工艺、UOP的Oleflex工艺、PHILIPPS的STAR工艺、Linde的PDH工艺和Snamprogetti的PBD工艺。烷烃脱氢反应是可逆的强吸热反应，高温和低压一般有利于提高烷烃的转化率。然而，在高温下催化剂会由于结焦而失活。因此，烷烃脱氢催化剂和反应器的设计必须考虑上述的特征以满足工业化连续生产的需要。在这些工艺中，Catofin为绝热固定床反应器，采用多个并联的固定床反应器来实现连续生产，在负压条件下异丁烷脱氢单程转化率为60%-65%。该工艺采用Cr2O3 / Y -Al2O3催化剂，其中Cr2O3的质量分数为15% -25%。铬系催化剂对环境有严重的危害，其使用受到严格的限制。Olefl本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的催化剂，其特征在于，由以下组分制成：载体：由至少含有两种金属氧化物组成的高温复合氧化物，一种是氧化铝，另一种是氧化镁、氧化锆、氧化锌中的一种或多种；活性组分：金属钌、铑、铂、铱中的一种或多种；第一助剂：第四主族元素锗、锡或铅中的一种或多种；第二助剂：碱金属元素锂、钠、钾、铷、铯或钫中的一种或多种；在无机酸或有机酸的存在下采用浸渍法将所述活性组分负载到高温复合氧化物载体上，得到用于低碳烷烃脱氢的催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的催化剂，其特征在于，由以下组分制成: 载体:由至少含有两种金属氧化物组成的高温复合氧化物，一种是氧化铝，另一种是氧化镁、氧化锆、氧化锌中的一种或多种； 活性组分:金属钌、铑、钼、铱中的一种或多种； 第一助剂:第四主族元素锗、锡或铅中的一种或多种； 第二助剂:碱金属元素锂、钠、钾、铷、铯或钫中的一种或多种； 在无机酸或有机酸的存在下采用浸溃法将所述活性组分负载到高温复合氧化物载体上，得到用于低 碳烷烃脱氢的催化剂。2.根据权利要求1所述的用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的催化剂，其特征在于，所述活性组分为金属钼；所述第一助剂为锡；所述第二助剂为钾；所述无机酸为盐酸或硝酸；所述有机酸为马来酸、草酸、醋酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的催化剂，其特征在于，所述活性组分基于载体的质量分数为0.1%-10%，第一助剂的加入量为活性组分与第一助剂的摩尔比例在1:0.1-1:10之间，第二助剂碱金属元素氧化物基于载体的质量分数为0.01%-10%。4.根据权利要求3所述的用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的催化剂，其特征在于，所述活性组分基于载体的质量分数为0.2%-0.5%，第一助剂的加入量为活性组分与第一助剂的摩尔比例在1:1-1:3之间，第二助剂碱金属元素氧化物基于载体的质量分数为0.1%-3%。5.根据权利要求1或2所述的用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的催化剂，其特征在于，以氧化物质量含量计，氧化铝在复合氧化物中的含量在77w%-95w%之间，氧化镁在复合氧化物中的含量在lw%-10w%之间，氧化锆在复合氧化物中的含量在lw%-5w%之间，氧化锌复合氧化物中的含量在2w%-10w%之间。6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王际东，徐艳峰，吴同旭，屈一新，宋金富，
申请(专利权)人：北京化工大学，青岛京齐新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：