[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、硫酸钾、酸剂和正硅酸乙酯进行混合接触，并将得到的混合物进行晶化和过滤，得到具有立方体心Im3m结构的六方介孔材料原粉；

（b）将所述具有立方体心Im3m结构的六方介孔材料原粉进行脱模板剂处理，得到所述六方介孔材料载体；

（c）将所述六方介孔材料载体进行热活化处理，然后在含有Pt组分前驱体和Zn组分前驱体的溶液中进行浸渍处理，随后依次进行去除溶剂处理、干燥和焙烧；

其中，所述载体为六方介孔材料载体，所述六方介孔材料载体具有立方笼状孔道结构，所述六方介孔材料载体的晶体结构具有立方体心的Im3m结构，所述六方介孔材料载体的平均孔径为4-15nm，比表面积为550-650m²/g，孔体积为0.5-1.5mL/g，平均粒径为30-50μm；

所述浸渍处理的条件包括：所述热活化后的六方介孔材料载体、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%。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（a）中，模板剂、硫酸钾和正硅酸乙酯用量的摩尔比为1：100-800：20-200。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（a）中，所述模板剂为F108。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（a）中，所述混合接触的条件包括：温度为25-60℃，时间为10-72h，pH值为1-7，所述晶化的条件包括：温度为30-150℃，时间为10-72h。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（b）中，所述脱模板剂处理的过程包括：在300-600℃下，将所述具有立方体心Im3m结构的六方介孔材料原粉进行煅烧8-20h。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（c）中，所述热活化的条件包括：温度为300-900℃，时间为7-10h；

所述浸渍处理的条件包括：温度为25-50℃，时间为2-6h。

7.由权利要求1-6中任意一项所述的方法制备的异丁烷脱氢催化剂。

8.根据权利要求7所述的异丁烷脱氢催化剂，其中，所述载体的平均孔径为4-12nm，比表面积为580-620m²/g，孔体积为0.5-1mL/g，平均粒径为35-45μm。

9.一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7-8中任意一项所述的异丁烷脱氢催化剂。

10.根据权利要求9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。

11.根据权利要求9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。