[发明专利]一种高分散于载体三氧化二铝的铂基催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高分散于载体Al₂O₃的Pt基催化剂及其制备方法和应用，一种高分散于载体Al₂O₃的Pt基催化剂，以Al₂O₃为载体，以In₂O₃、La₂O₃为助剂，以金属Pt为活性组分；以催化剂总质量为基准，所述的金属Pt的质量百分含量为0.2～2％，所述的In₂O₃的质量百分含量为7～9％，所述的La₂O₃的质量百分含量为10～12％，所述的Al₂O₃质量百分含量为75～85％，并且该催化剂可丙烷脱氢中应用。本发明的优势在于，该催化剂将Pt、In掺入钙钛矿B位中，使Pt、In在原子级别均匀地分散于钙钛矿结构中，使还原后的Pt粒子和氧化铟会呈高分散的状态分布于载体氧化铝上；Pt的粒径小且粒子之间有氧化铟、氧化镧粒子起到阻隔的作用，使Pt在高温下不易团聚，更多地暴露活性位点，从而提高反应的活性和稳定性。

技术领域

本发明属于金属催化剂的技术领域，具体涉及一种高分散于载体三氧化二铝的铂基催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

丙烯是非常重要的化工原料，是三大合成材料的基本原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、异丙醇、丙酮和环氧丙烷等。随着经济和丙烯下游产业的蓬勃发展，相对应的，对丙烯的需求也随之增加。目前丙烯主要来自石脑油蒸汽裂解和流化催化裂化的副产物。但随着石油的不断短缺及价格上涨，这两种工艺的丙烯产量已经远远不能满足国内对丙烯的需求。所以加快研究丙烯的其他生产工艺，填补丙烯需求的缺口是目前亟待解决的问题。

丙烷脱氢制丙烯因具有廉价的成本而得到很大的关注。丙烷主要来自液化石油气和油田伴生气中的低碳烷烃。液化石油气主要用作民用燃料燃烧掉，造成了极大的浪费。所以将丙烷脱氢制得丙烯一方面可以提高丙烷利用率，其次丙烯作为原料生产更具价值的化工产品可产生更大的经济效益。已经工业化的丙烷脱氢工艺有UOP公司的Oleflex工艺、Lummus Technology公司的Catofin工艺、KruppUhde公司的STAR工艺、Snamprogetti-Yarsintez公司的FBD工艺和Linde/BASF公司的Linde工艺。Catofin工艺、FBD工艺、Linde工艺采用的催化剂是铬系催化剂，铬具有一定的毒性，对环境不友好。Oleflex工艺、STAR工艺使用的催化剂铂系催化剂，催化效果好，环境友好，但铂价格昂贵，催化剂易积碳失活，不稳定。因此开发活性高、稳定性好、选择性高的催化剂是解决丙烷脱氢制丙烯技术的关键所在。

发明内容

本发明针对Pt基催化剂体系易聚集长大，积碳严重和选择性低的问题提出了一种高分散于载体Al₂O₃的Pt基催化剂制备方法及其在丙烷脱氢制丙烯反应中的应用。该催化剂有效改善了催化剂易烧结、积碳严重使活性下降的问题，具有良好的丙烷脱氢活性、丙烯选择性和反应稳定性。

本发明是通过以下技术方法实现的：

一种高分散于载体Al₂O₃的Pt基催化剂，以Al₂O₃为载体，以In₂O₃、La₂O₃为助剂，以金属Pt为活性组分；以催化剂总质量为基准，所述的金属Pt的质量百分含量为0.2～2％，所述的In₂O₃的质量百分含量为7～9％，所述的La₂O₃的质量百分含量为10～12％，所述的Al₂O₃质量百分含量为75～85％。