[发明专利]异丁烷脱氢的催化剂

说明书

本发明涉及一种异丁烷脱氢的催化剂，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IB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。

背景技术

近年来，随着石油化工和高分子工业的快速发展，烯烃需求量日益增大，在我国丰富的C4资源中，油田丁烷通常含20％～40％的异丁烷，而我国C4馏分的利用率很低，除了少量用于烷基化外，大多被用作燃料直接消耗。异丁烯是一种重要的化工原料，主要用来生产聚异丁烯、丁基橡胶和甲基叔丁基醚(MTBE)，MTBE是一种高辛烷值的液体，经常被用作提高汽油辛烷值的添加剂，市场需求量较大，导致异丁烯资源不足的矛盾更加突出。以异丁烷为原料脱氢制异丁烯不仅能提高异丁烷的利用价值，而且可以缓解国内异丁烯的短缺问题。异丁烷脱氢是一个强吸热反应，只有在相当高的反应温度下才有可能得到较理想的烯烃收率。然而过高的反应温度往往会带来一系列副反应，从而降低烯烃的选择性，使催化剂表面快速积碳、失活，造成催化剂性能变差，选择性较低等问题，因此，需要制备性能优良的脱氢催化剂，提高烷烃转化率和烯烃选择性。

目前，工业化的异丁烷脱氢技术有UOP的Oleflex工艺、Lummus的Catofin工艺、Uhde的STAR工艺、Linde的PDH工艺、Snamprogetti-Yarsintez合作开发的FBD工艺等，其中工业化装置最多的是Oleflex技术和Catofin技术，两者应用的催化剂分别是Pt系和Cr系催化剂，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。近年来，有关异丁烷脱氢Pt系催化剂方面有较多的文献报道。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。Xue等在在《Journal of Natural Gas Chemistry》(天然气化学学报)2012 21:324-331上发表的“Effect of Cerium Addition on Catalytic Performance of PtSnNa/ZSM-5Catalyst for Propane Dehydrogenation”(Ce的加入对PtSnNa/ZSM-5催化剂丙烷脱氢性能的影响)文章中考察了在PtSnNa/ZSM-5中加入Ce的影响，发现当Ce的浓度适宜时，Pt分散度增加且积炭量减少。Ce还增强了Sn组分和载体的作用，使得Sn多数以氧化态存在对丙烷脱氢反应有益。

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；

c)90～99份复合氧化物M1-M2-Al-O载体，M1选自IIA和IB元素的混合物、M2选自镧系元素的至少一种。

上述技术方案中，用于异丁烷脱氢催化剂，其特征在于以低碳烷烃催化剂重量份数计，Pt或其氧化物的份数为0.1～2.5份，Sn或其氧化物的份数为0.1～2.5份；