[发明专利]铂催化剂在丙烷制备丙烯中的应用

权利要求书

1.铂催化剂在丙烷制备丙烯中的应用，其特征在于，所述铂催化剂以TiO₂-Al₂O₃复合氧化物为载体，以金属Pt为活性中心；以催化剂总质量为基准，所述催化剂中金属Pt以颗粒形式存在，金属Pt的颗粒大小在2-3nm，分散均匀，其中金属Pt质量百分含量为0.5-1.5％，TiO₂质量百分含量为5-20％，并按照下述步骤进行制备：

步骤1，将仲丁醇铝、钛酸丁酯和表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵共同溶于异丙醇中，充分搅拌以混合均匀，得到混合溶液A；其中所述仲丁醇铝用量为7.5—9.5质量份，所述钛酸丁酯用量为0.4—2质量份，所述表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵用量为0.7—0.8质量份，所述异丙醇用量为10—12质量份；

步骤2，将65wt％的浓硝酸和去离子水混合均匀，得到混合溶液B，再向混合溶液A中滴加混合溶液B以进行水解，其中所述65wt％的浓硝酸为质量百分数为65％的硝酸水溶液，用量为0.1—1.5质量份；所述去离子水用量为2.5—12.5质量份，在进行滴加时，选择在5—10min内滴加完毕，水解温度为室温20—25摄氏度，水解时间至少0.5h；

步骤3，将经过步骤2得到的反应体系在室温20—25摄氏度下静置老化24—40h，除去溶剂后，在70-90℃温度下干燥20-24h，最后在550-650℃下焙烧3—5h，得到TiO₂-Al₂O₃复合氧化物，作为载体；

步骤4，将步骤3制备的TiO₂-Al₂O₃复合氧化物浸渍于浓度为0.005-0.015g/mL的氯铂酸水溶液，以使负载元素铂，其中浸渍时间至少0.5h；

步骤5，将步骤4浸渍后的TiO₂-Al₂O₃复合氧化物在80-100℃温度下干燥10—12h，再在550-650℃下焙烧3—5h，最后在H₂气氛下充分还原，得到负载于双氧化物复合载体的铂催化剂，即Pt/TiO₂-Al₂O₃催化剂。

2.根据权利要求1所述的铂催化剂在丙烷制备丙烯中的应用，其特征在于，在临氢气氛下以丙烷制备丙烯，按照下述步骤进行：

步骤1，将负载于双氧化物复合载体的铂催化剂装入固定床反应器，通入氮氢混合气，在500—550℃温度下对所述催化剂进行还原1—2h，氮氢混合气中氢气体积比为10—15％；

步骤2，待还原完成后，控制反应器床层温度为550-650℃，以丙烷质量空速为3-10h^-1通入反应气进行反应，其中丙烷和氢气摩尔比为1:1，平衡气为氮气。

3.根据权利要求1所述的铂催化剂在丙烷制备丙烯中的应用，其特征在于，将催化剂进行压片处理，以得到20-40目的颗粒状催化剂进行使用。

4.根据权利要求1所述的铂催化剂在丙烷制备丙烯中的应用，其特征在于，金属Pt质量百分含量为1-1.5％。

5.根据权利要求1所述的铂催化剂在丙烷制备丙烯中的应用，其特征在于，TiO₂质量百分含量为10-15％。

6.根据权利要求1所述的铂催化剂在丙烷制备丙烯中的应用，其特征在于，在步骤1中，所述仲丁醇铝用量为7.7—9.2质量份，所述钛酸丁酯用量为0.43—1.72质量份，所述表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵用量为0.75质量份，所述异丙醇用量为12质量份。

7.根据权利要求1所述的铂催化剂在丙烷制备丙烯中的应用，其特征在于，在步骤2中，所述65wt％的浓硝酸用量为0.1—1.41质量份；水解时间1—2h。

8.根据权利要求1所述的铂催化剂在丙烷制备丙烯中的应用，其特征在于，在步骤4中，浸渍时间1—2h。

9.根据权利要求1所述的铂催化剂在丙烷制备丙烯中的应用，其特征在于，在步骤5中，在H₂气氛下还原1—3h。