[发明专利]Pt基脱氢催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于催化剂技术领域，公开一种Pt基脱氢催化剂及其制备方法：以经镓修饰的二氧化硅与活性氧化铝组成的复合氧化物为载体，以铂为主活性组分，以钾、镁、锡、铈中的一种或几种为助活性组分；以Pt纳米粒子溶胶作为浸渍液浸渍经镓修饰的二氧化硅与活性氧化铝组成的复合氧化物载体，经过浸渍后的经镓修饰的二氧化硅与活性氧化铝组成的复合氧化物载体再经过干燥、焙烧、还原得到所述Pt基脱氢催化剂，本发明纳米Pt基脱氢催化剂应用于丙烷脱氢制丙烯反应中，在维持高丙烯选择性的同时，丙烷转化率显著提高，并且本发明催化剂的高温稳定性也显著提高。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，本发明涉及一种Pt基脱氢催化剂及其制备方法，更进一步讲，涉及一种以Pt纳米粒子为活性组分的脱氢催化剂及其制备方法。

背景技术

丙烯是一种仅次于乙烯的重要基本有机化工原料，可用于合成聚丙烯、丙烯酸、丙烯醛和环氧丙烷等材料，还可用于生产塑料、有机玻璃和环氧树脂等产品。丙烯的主要来源分3种：石脑油蒸汽裂解、炼厂FCC副产和丙烷脱氢。前两种方法能耗高且须消耗不可再生石油资源。丙烷脱氢制丙烯可以利用较为丰富的丙烷资源，发展潜力巨大。

在丙烷脱氢制丙烯工艺中，脱氢催化剂性能的优劣直接影响丙烯收率及生产成本。催化剂性能主要体现在活性、选择性、稳定性3方面。

CN201510346158.9公开了一种以介孔分子筛为载体的丙烷脱氢催化剂。该催化剂活性组分为VIII族金属，如Pt，助剂包括IIB族金属以及碱土和/或稀土金属。该催化剂用于丙烷脱氢时，具有良好的转化率、选择性及稳定性。

CN201510696918.9公开了一种以多壁碳纳米管为载体丙烷脱氢催化剂，活性组分Pt，助剂P。当应用于丙烷脱氢反应时，具有较高的反应稳定性和丙烯选择性。

CN201510679276.1公开了一种以氧化铝为载体，活性组分Pt，助剂Bi。将其应用于丙烷脱氢反应时，可提高丙烷转化率与丙烯选择性。

尽管如此，因上述催化剂制备方法均为传统浸渍法，该法制得的催化剂活性组分分散不均匀，且高温下容易发生Pt聚集。因此会对催化剂性能产生不利影响。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，本发明的目的是为克服采用传统浸渍法制备催化剂造成的Pt分散不佳及高温下Pt易聚集的缺点，提供一种新的活性、选择性及稳定性均得到改善的负载型纳米Pt催化剂及其制备方法，且在丙烷脱氢制丙烯工艺中的应用。

一种Pt基脱氢催化剂，以经镓修饰的二氧化硅与活性氧化铝组成的复合氧化物为载体，以铂为主活性组分，以钾、镁、锡、铈中的一种或几种为助活性组分，在所述的载体中，二氧化硅与活性氧化铝的质量比为SiO2:Al2O3＝1:(0.5-40)，所述的镓在载体中的质量含量为0.1％-25％，所述的铂在催化剂中的质量含量为0.01％-10％，所述的助活性组分在催化剂中的质量含量为0％-8％。

本发明还提供一种所述的Pt基脱氢催化剂的制备方法，包括：以Pt纳米粒子溶胶作为浸渍液浸渍经镓修饰的二氧化硅与活性氧化铝组成的复合氧化物载体。

进一步地，还包括以下步骤：经过浸渍后的经镓修饰的二氧化硅与活性氧化铝组成的复合氧化物载体再经过干燥、焙烧、还原得到所述Pt基脱氢催化剂。

进一步地，所述Pt纳米粒子溶胶的制备包括：

a、向所需量的表面稳定剂和助活性组分化合物中加入去离子水溶解，制得含助活性组分的表面稳定剂水溶液；

a、取所需量的含Pt化合物与含助活性组分的表面稳定剂水溶液混合，室温下搅拌30-60min，制得混合溶液；

c、向所需量的还原剂中加入去离子水制得还原剂溶液；