[发明专利]异丁烷脱氢催化剂及其制备方法以及异丁烷脱氢制异丁烯的方法

权利要求书

1.一种制备异丁烷脱氢催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（a）将模板剂、N,N-二甲基甲酰胺和盐酸混合至固体物充分溶解；

（b）将步骤（a）所得溶液与硅酸酯进行第一接触；

（c）将步骤（b）所得产物与硅胶进行第二接触，并将第二接触后得到的混合物依次进行晶化、过滤、洗涤和干燥，得到硅胶介孔二氧化硅复合材料原粉；

（d）将步骤（c）所得产物中的模板剂脱除得到硅胶介孔二氧化硅复合材料载体；

（e）将步骤（d）所得硅胶介孔二氧化硅复合材料载体在含有Pt组分前驱体和Zn组分前驱体的溶液中进行浸渍处理，然后依次进行去除溶剂处理、干燥和焙烧；

其中，所述模板剂、N,N-二甲基甲酰胺、盐酸中的水、盐酸中的氯化氢、硅酸酯和硅胶的用量的摩尔比为1：300-700：10000-20000：100-500：50-100：1-100。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模板剂为三嵌段共聚物聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯；所述硅酸酯为正硅酸乙酯；所述硅胶的比表面积为230-280m²/g，孔体积为1.2-1.8mL/g，平均孔径为12-18nm，平均粒径为30-70μm。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述硅胶为955硅胶。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（b）中，所述第一接触的条件包括：温度为25-60℃，时间为1-5h。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（c）中，所述第二接触的条件包括：温度为25-60℃，时间为10-40h。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（d）中，所述模板剂脱除的过程包括：在250-800℃下，煅烧10-40h。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（e）中，所述硅胶介孔二氧化硅复合材料载体、Pt组分前驱体和Zn组分前驱体的用量使得制备的异丁烷脱氢催化剂中，以所述异丁烷脱氢催化剂的总重量为基准，所述载体的含量为98-99.4重量%，所述Pt组分以Pt元素计的含量为0.1-0.5重量%，所述Zn组分以Zn元素计的含量为0.5-1.5重量%。

8.由权利要求1-7中任意一项所述的方法制备的异丁烷脱氢催化剂。

9.根据权利要求8所述的异丁烷脱氢催化剂，其中，所述异丁烷脱氢催化剂包括载体以及负载在所述载体上的Pt组分和Zn组分，其中，所述载体为球状硅胶介孔二氧化硅复合材料，所述球状硅胶介孔二氧化硅复合材料具有二维六方孔道分布结构，所述载体的平均粒径为20-80µm，所述载体的介孔部分的比表面积为400-700m²/g，孔体积为0.3-1.5mL/g，最可几孔径为3-20nm。

10.根据权利要求8所述的异丁烷脱氢催化剂，其中，以所述异丁烷脱氢催化剂的总重量为基准，所述载体的含量为98-99.4重量%，所述Pt组分以Pt元素计的含量为0.1-0.5重量%，所述Zn组分以Zn元素计的含量为0.5-1.5重量%。

11.一种异丁烷脱氢制异丁烯的方法，所述方法包括：在催化剂和氢气的存在下，将异丁烷进行脱氢反应，其特征在于，所述催化剂为权利要求8-10中任意一项所述的异丁烷脱氢催化剂。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，异丁烷的用量与氢气的用量的摩尔比为0.5-1.5：1。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述脱氢反应的条件包括：反应温度为550-650℃，反应压力为0.05-0.2MPa，反应时间为20-40h，异丁烷质量空速为2-5h^-1。