[发明专利]一种丙烷脱氢制丙烯复合氧化铝载体催化剂及其制备方法有效
申请号: | 201711042356.1 | 申请日: | 2017-10-31 |
公开(公告)号: | CN107899619B | 公开(公告)日: | 2019-07-30 |
发明(设计)人: | 韩伟;潘相米;吴砚会;会艾珍;谭亚南;王科 | 申请(专利权)人: | 西南化工研究设计院有限公司 |
主分类号: | B01J32/00 | 分类号: | B01J32/00;B01J23/63;B01J37/02;B01J37/08;C07C5/333;C07C11/06 |
代理公司: | 成都九鼎天元知识产权代理有限公司 51214 | 代理人: | 余小飞 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 丙烷 脱氢 丙烯 复合 氧化铝 载体 催化剂 及其 制备 方法 | ||
本发明提供一种丙烷脱氢制丙烯复合氧化铝载体催化剂,属于脱氢催化剂技术领域。所述催化剂包括0.1%~0.4%的贵金属Pt,0.5%~4.0%的改性剂,余量为复合氧化铝载体,所述复合氧化铝载体为γ型氧化铝和θ型氧化铝的混合物,其中,γ型氧化铝在载体中的质量分数为30%~80%。本发明还提供所述催化剂的制备方法,将拟薄水铝石分为A份和B份采用不同方式煅烧后分别得到γ型氧化铝和θ型氧化铝,并将其混合后加入改性元素,最后经浸渍负载活性组分。本发明采用γ型氧化铝和θ型氧化铝作为复合氧化铝载体,对催化剂载体孔道进行调整,并采用多组分元素对载体进行改性,使催化剂具有优良的丙烷脱氢活性和稳定性,成型工艺简单,催化剂强度高、适用性强,具有很好的工业应用前景。
技术领域
本发明属于脱氢催化剂技术领域,具体为一种丙烷脱氢制丙烯复合氧化铝载体催化剂及其制备方法。
背景技术
丙烯是重要的基本有机化工原料之一,在现代石油和化学工业中具占据着重要地位。随着聚丙烯等衍生物需求的迅速增长,对丙烯的需求也逐年俱增。因此寻求高效合理的工业规模的丙烯增产新技术,已成为我国和全球化工企业的迫切需要。综合考虑经济性和成熟度指标,丙烷脱氢(PDH)技术是目前最有竞争力的丙烯工艺。丙烷脱氢技术具有22年历史和超过20套顺利运行的商业化装置;历史数据表明相关装置的单吨净利润在1000元以上。该工艺的关键是研发高效的丙烷脱氢催化剂。目前丙烷脱氢制丙烯实现工业化的工艺是美国UOP公司的Oleflex工艺和美国ABB Lummus Global公司的Catofin工艺。其中,Lummus公司采用Cr/γ-Al2O3系催化剂。Cr对环境极其不友好,与目前强调清洁生产的大环境下格格不入。因此Pt系催化剂成为目前研究主流方向。Pt-Sn/γ-Al2O3催化剂用于丙烷脱氢制丙烯反应,国内外已经进行了比较系统的研究,得到了许多重要的成果,国内外多家研究单位都申请了相关的丙烷脱氢专利。
现有公开的以Al2O3为载体的Pt系丙烷脱氢催化剂制备方法中,都未涉及到氧化铝载体本身特性的调变及其成型过程,催化剂强度问题也未提及。但从已工业化的丙烷脱氢催化剂来看,氧化铝载体本身特性是该系列催化剂的重点和难点。首先,高温移动床、流化床和高频再生,对催化剂的耐磨性和强度提出非常苛刻的要求;其次丙烷高温脱氢过程中,需要保持较高的丙烯选择性和较好的抗积碳性能;这对载体本身的孔道大小和容碳能力提出了较高的要求。因此,催化剂制备首先要制备出孔道结构适合、强度好的球形氧化铝载体,其次改性组分的添加过程要有利于工业化生产过程。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题,提供一种丙烷脱氢制丙烯复合氧化铝载体催化剂及其制备方法。本发明制备方法工艺简单,成本低廉,且制备出的催化剂具有较好的丙烷脱氢活性和稳定性,同时能够满足移动床和流化床工业应用强度要求。本发明目的通过下述技术方案来实现:
本发明的目的之一在于提供一种丙烷脱氢制丙烯复合氧化铝载体催化剂,以催化剂总质量计,所述催化剂包括以下质量百分比的组分:0.1%~0.4%的贵金属Pt,0.5%~4.0%的改性剂,余量为复合氧化铝载体,所述复合氧化铝载体为γ型氧化铝和θ型氧化铝的混合物,其中,γ型氧化铝在载体中的质量分数为30%~80%。
作为本发明所述一种丙烷脱氢制丙烯复合氧化铝载体催化剂的一个具体实施例,所述改性剂包括四种改性元素,其中第一改性元素为Sn,第二改性元素为Ge、Zn、Ga中的任意一种或多种;第三改性元素为Ca、Mg、K、Na中的任意一种或多种;第四改性元素为La、Ce元素中的任意一种;以催化剂总质量计,第一改性元素、第二改性元素、第三改性元素和第四改性元素的含量均大于0%。
本发明的目的之二在于提供一种丙烷脱氢制丙烯复合氧化铝载体催化剂的制备方法,包括以下步骤:
1)将拟薄水铝石分成A份和B份,将A份拟薄水铝石在管式炉中在通空气条件下煅烧,同时将B份拟薄水铝石在管式炉中煅烧,将经上述煅烧后的A份和B份粉末混合并研磨待用;
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