[发明专利]低碳烷烃脱氢制低碳烯烃催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的催化剂载体，载体组成符合公式：Zn_xM_yFe₂O₄,其中M为选自过渡金属元素Ni、Cu、Co、Mn、Cr或Ge中的一种或几种，并且x+y＝1；以载体重量百分比计，包括以下组分：

a)Fe，以单质计为载体重量的42.0～50.0％；

b)Zn，以单质计为载体重量的12.0～28.0％；

c)M，以单质计为载体重量的0.1～15.0％；

其中，0.5≤x＜1；M代表的金属离子半径在0.060～0.074nm之间。

2.一种低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的催化剂，由活性组分和权利要求1所述的催化剂载体组成，其中活性组分包括元素周期表中ⅣA化合物选自Sn或Ge中的至少一种，以单质计为催化剂重量的1.0～2.0％；铂系金属选自Pt或Pd，以单质计为催化剂重量的0.1～1.0％；ⅠA或ⅡA元素选自Li、Na、K、Ca、Mg或Ba中的至少一种，以单质计为催化剂重量的5.0～35.0％。

3.根据权利要求2所述的低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的催化剂，其特征在于采用指示剂法测得的载体酸度低于0.4mmol/g。

4.根据权利要求2～3任一项所述的低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的催化剂的制备方法，包括以下步骤：

a)将所需量的水合硝酸铁、水合硝酸锌及过渡金属M的可溶性盐配置成水溶液Ⅰ，其中M选自Ni、Cu、Co、Mn、Cr、Ge二价过渡金属元素的一种或几种，Fe:(Zn+M)物质的量比为1.5～2.5:1；

b)配置质量百分比浓度范围1～30％的可溶性碱的水溶液Ⅱ，可溶性碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水和碳酸氨的至少一种；

c)在0～50℃的温度下，将溶液Ⅰ加入溶液Ⅱ中，搅拌条件下控制pH值6.5～10.5，经过过滤、洗涤、烘干、焙烧后得到复合铁酸锌载体；

d)采用浸渍法在复合铁酸锌载体上负载活性组分，将所需量的氯铂酸盐、ⅠA或ⅡA元素选自Li、Na、K、Ca、Mg或Ba中的至少一种的可溶性盐以及锡的可溶性盐配置成混合水溶液，在催化剂载体上浸渍1～48小时后，干燥后得到催化剂前体；催化剂前体经焙烧、还原得到低碳烷烃脱氢制低碳烯烃催化剂。

5.根据权利要求4所述的低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于沉淀过程的pH值在7.5～9.5。

6.根据权利要求4所述的低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于沉淀温度在15～40℃。

7.一种低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的方法，采用丙烷和/或异丁烷为原料，在反应温度520～620℃，反应压力0～0.4MPa，烷烃质量空速0.1～8.0h^-1，H₂O/C_nH_2n+2体积比为1～18条件下，原料与权利要求2～3任一项所述催化剂接触反应生成丙烯和/或异丁烯。