[发明专利]异丁烷脱氢的催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种异丁烷脱氢的催化剂及其制备方法，主要解决现有技术制备的脱氢催化剂活性较低的问题。本发明通过采用一种组合物催化剂，以重量份数计，包括以下组分：a)0.1～5份Pt或其氧化物；b)0.1～5份Sn或其氧化物；c)90～99份复合氧化物M1‑M2‑Al‑O载体，M1选自IIA和VIIIB元素的混合物、M2选自镧系元素的至少一种，可以较好地解决了该问题，可用于异丁烷脱氢制备异丁烯的工业生产。

技术领域

本发明涉及一种异丁烷脱氢的催化剂及其制备方法。

背景技术

异丁烯一般在炼油厂和化工厂中作为副产品。尽管开发和推广了多产异丁烯的MGG、催化裂解工艺，但是,从炼油厂和化工厂副产丙烯、异丁烯的量仍然不能满足市场需求，尤其是用异丁烯醚化生产的MTBE作为低污染和高辛烷值汽油添加剂已成为世界发展最快的大宗化工产品,更使异丁烯需求与日俱增。因此，利用异丁烷脱氢生产异丁烯工艺在丙烷、异丁烷资源丰富的地区倍受青睐。世界上工业化的脱氢工艺有菲利浦石油公司的STAR工艺、联合催化和鲁姆斯公司的Catofin工艺、UOP公司的Oleflex工艺以及俄罗斯雅罗斯拉夫尔研究院与意大利Snamprogetti工程公司联合开发的Snamprogetti流化床脱氢工艺。STAR和Catofin工艺采用固定床间歇再生反应系统；Oleflex工艺采用移动床连续再生式反应系统；而Snamprogetti工艺采用流化床反应再生系统。另外，还有Linde与BASF联合开发的烷烃脱氢技术。

由于热力学因素的限制，异丁烷脱氢催化反应都在高温下进行，催化剂积炭失活严重，开发高活性、高选择性和高稳定性的催化剂成为该技术的关键。中国专利(CN96117222.3)和美国专利(US4438288)报道的以铂元素为主活性组分的催化剂和中国专利(CN200910012450.1、CN200610126812.6)披露的以铬元素为主活性组分的催化剂是低碳烷烃直接脱氢催化反应的两类重要催化剂。低碳烷烃直接脱氢过程已经实现了工业化应用，其中Pt系催化剂因其具有高活性、低污染、低磨损率等特点而成为研究热点。中国专利(CN200910209534.4)公开的催化剂K-Ce-Pt-Sn/γ-Al₂O₃在反应6h后，丙烷的转化率为38％，丙烯的选择性为98％，且积炭量较少。Wan等在《IndustrialEngineering ChemistryResearch》(工业与工程化学研究)2011,50:4280-4285上发表的“Influence of LanthanumAddition on Catalytic Properties of PtSnK/Al₂O₃Catalyst for IsobutaneDehydrogenation”(La的添加对PtSnK/Al₂O₃上的异丁烷脱氢催化性能的影响)文章中表征发现，适量的La加入可以减少催化剂积炭量和提高Pt的分散度，而Sn和载体的作用也增强了，使得Sn以氧化态存在，提高了催化剂稳定性。La的较佳含量为0.9％，此时初始转化率可达49％，选择性大于95％。

异丁烷脱氢催化剂目前已经取得较大进展，但是催化剂活性还有提升的空间。本发明采用M1-M2-Al-O为载体负载Pt-Sn催化剂改进了催化剂的性能，具有较好应用前景，目前尚未有相关报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中异丁烷脱氢催化剂活性较低，提供一种高活性的用于异丁烷脱氢制异丁烯催化剂。本发明要解决的技术问题之二，是提供一种与解决技术问题之一相对应的催化剂制备方法。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种用于异丁烷脱氢制异丁烯催化剂，以重量份数计，包括以下组分：

a)0.1～5份Pt或其氧化物；

b)0.1～5份Sn或其氧化物；