[发明专利]异丁烷脱氢方法

说明书

本发明属于催化剂领域，公开了一种异丁烷脱氢方法，该方法包括在催化脱氢条件下，将异丁烷与脱氢催化剂接触，所述脱氢催化剂中含有载体、助剂、改性剂和脱氢活性组分，所述载体中含有氧化铝、部分助剂和部分改性剂，所述助剂为第IVA族元素和碱金属元素，所述改性剂为卤族元素，其中，所述第IVA族元素为选自锗、锡和铅中的至少一种，所述碱金属元素为选自锂和钾中的至少一种；所述活性组分含有贵金属元素，所述贵金属元素选自铂、钯、镍、钴、铑、铱和钌中的至少一种。本发明使用的催化剂的强度高，从而使得采用本发明进行异丁烷脱氢时能够获得更大的经济效益，而且方法简单、成本较低，还能提高异丁烯的选择性，适合于工业生产。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体地，涉及一种异丁烷脱氢方法。

背景技术

近年来，由于各项环保政策的出台，无铅汽油的推广使用，MTBE、ETBE等高辛烷值添加剂的需求在全球迅速增长，异丁烯作为生产甲基叔丁基醚的原料，需求量也随之剧增。加之异丁烯下游产品的开发利用，使得传统石油催化裂解生产的异丁烯远不能满足目前的需求，因此扩大异丁烯的来源，增加异丁烯的产量，成为当前石油化工发展的当务之急。我国，催化裂化石油气中异丁烷主要用途是作为廉价燃料烧掉，造成资源的极大浪费。因此，将大量的廉价的异丁烷进行脱氢反应制得附加值高的异丁烯，具有重要的经济、社会和环境效益。

然而，脱氢反应过程中所使用的催化剂对脱氢反应具有至关重要的作用，而催化剂的载体的物性参数与催化剂的性能有很大的关系，因此如何制备更加高效的脱氢催化剂的重任一方面也落在了如何开发更加有效的载体上。

目前，国内外已经有大批的研究者致力于催化剂载体的改进，例如针对含有氧化铝的催化剂载体的比表面积、孔容、孔径等进行改进以期获得催化活性、选择性等更高的催化剂。

具体地，例如CN101862669A在其公开文本中公开了使用骨架中含有锡的介孔氧化铝分子筛作为载体，然后再采用助剂和改性剂用浸渍的方法对所述载体进行改性，然而，该现有技术的方法明显步骤繁多，从而增大了生产成本，并且延长了生产周期，而从其实施例的效果上也可以看出，将该现有技术的催化剂用于由异丁烷制备异丁烯的反应时，异丁烷的转化率并不高，而且，更重要的是，产物异丁烯的选择性也较低。

而CN102000593A在其公开文本中公开了采用一步法将含有活性组分、助剂和改性剂的浸渍液与作为载体的耐热氧化物进行浸渍以得到催化剂。但是，该现有技术公开的方法中使用的催化剂的强度不高，在较短的生产周期内磨损情况较严重，使得在较短的周期内就得更换工艺过程中使用的催化剂，这样就大大地影响了异丁烷脱氢制异丁烯的经济效益。

尽管现有技术分别采用在氧化铝原料中添加碱土金属化合物或者氟化物等方法来改进氧化铝载体以期改进催化剂的活性以及物化性能等，但随着中高选择性脱氢催化剂的大规模工业化应用，对氧化铝载体性能的要求也在不断提高，如何开发催化活性及其它物化性能进一步提高的用于脱氢反应的催化剂，特别是用于异丁烷脱氢制备异丁烯的反应的催化剂，从而使得异丁烯的产率提高的课题成为研究者们关注的新热点。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种异丁烷脱氢方法，采用本发明的异丁烷脱氢方法进行反应以制备异丁烯时能够使得异丁烯的产率较高，并大大提高异丁烯的选择性；由于本发明的方法中使用的催化剂的强度大幅度提高，因此，采用本发明的方法制备异丁烯时能够获得较现有技术更高的经济效益，另外，本发明的异丁烷脱氢的方法简单、成本较低以及适合于工业生产。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种异丁烷脱氢方法，该方法包括在催化脱氢条件下，将异丁烷与脱氢催化剂接触，所述脱氢催化剂中含有载体、助剂、改性剂和脱氢活性组分，所述载体中含有氧化铝、部分助剂和部分改性剂，所述助剂为第IVA族元素和碱金属元素，所述改性剂为卤族元素，其中，所述第IVA族元素为选自锗、锡和铅中的至少一种，所述碱金属元素为选自锂和钾中的至少一种；所述活性组分含有贵金属元素，所述贵金属元素选自铂、钯、镍、钴、铑、铱和钌中的至少一种。