[发明专利]一种适应移动床和流化床的丙烷脱氢催化剂组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于催化剂领域，涉及一种丙烷脱氢催化剂，具体涉及一种适应移动床和流化床的丙烷脱氢催化剂组合物及其制备方法和应用，该催化剂以γ‑氧化铝为载体，以硫化锌为传输层，以锌铂合金层为催化层，且以锌为辅助催化剂，以铂为主催化剂，并提供了制备方法和应用。本发明解决了铂基脱氢催化剂的缺陷，利用硫化锌的电子传输特性，确保铂表面电子的快速转移，从而体现出良好的丙烷转化率、丙烯选择性和催化剂的稳定性，具有明显的经济和社会价值。

技术领域

本发明属于催化剂领域，涉及一种丙烷脱氢催化剂，具体涉及一种适应移动床和流化床的丙烷脱氢催化剂组合物及其制备方法和应用。

背景技术

丙烯是仅次于乙烯的重要有机石油化工基础原料，广泛用于生产聚丙烯、丙烯醛、丙烯酸、甘油、异丙醇、聚丙烯腈、丁辛醇等化工产品。目前的丙烯绝大部分来源于石油的催化裂化和柴油、石脑油的裂解，但是，随着石油资源的匮乏，以及丙烯下游产品的需求量增长，传统的丙烯生产技术已无法满足日益增长的丙烯需求，寻求新的丙烯生产技术已成为石油化工行业的主要发展趋势。丙烷脱氢制丙烯成为增加丙烯来源的重要途径之一。

目前丙烷脱氢催化剂主要以氧化铝为载体，以贵金属Pt为活性组分，但是铂催化剂价格昂贵，且在高温、低压的苛刻条件下，反应易生成小分子导致选择性降低，同时容易积碳加剧催化剂失活。因此，提高催化剂选择性、抗积碳能力和稳定性是目前丙烷脱氢催化剂研究的重点和难点。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种适应移动床和流化床的丙烷脱氢催化剂组合物，解决了铂基脱氢催化剂的缺陷，利用硫化锌的电子传输特性，确保铂表面电子的快速转移，从而体现出良好的丙烷转化率、丙烯选择性和催化剂的稳定性，具有明显的经济和社会价值。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种适应移动床和流化床的丙烷脱氢催化剂组合物，以γ-氧化铝为载体，以硫化锌为传输层，以锌铂合金层为催化层，且以锌为辅助催化剂，以铂为主催化剂。

以催化剂总质量为基准，所述催化层中，铂含量为0.1-1.3％，优选为0.2-0.7％，锌的含量为0.2-8％，优选为3-5％；所述传输层中，硫化锌的含量为6-9％。

所述催化剂组合物的制备方法包括：

s1，以氯化铝为铝源，制备多孔氧化铝，且所述氧化铝为γ-氧化铝；

其中，s1的步骤包括：a1，将乙基纤维素加入至无水乙醇-乙醚混合液中搅拌均匀，形成分散型溶剂；所述乙基纤维素在混合液中的浓度为10-20g/L，乙醇-乙醚混合液中的乙醇体积比为40-70％，搅拌速度为300-500r/min；b1，将氯化铝加入至分散型溶剂中搅拌均匀形成铝液，其中，氯化铝的加入量是乙基纤维素质量的300-1200％，搅拌速度为200-600r/min；c1，将氨气通入乙醇水溶液中搅拌均匀形成氨水醇液，乙醇水溶液中的乙醇体积比为30-50％，氨气在乙醇水中的浓度为100-160g/L，搅拌速度为400-700r/min，温度为10-15℃；d1，将氨水醇液缓慢滴加至铝液低温搅拌，待滴加结束后恒温搅拌形成浆料；所述氨水醇液的体积是铝液体积的140-160℃，恒温搅拌的温度为80-90℃，搅拌速度为500-800r/min；e1，将浆料放入造粒机中恒温造粒形成预颗粒，然后放入光照烘箱内恒温光照2-5h，得到多孔的γ-氧化铝载体，所述恒温造粒的温度为110-130℃，恒温光照的温度为200-240℃，光照强度为10-20mW/cm²。

s2，以硫化铵和碳酸铵为填充剂，以乙基纤维素为粘合剂配置形成填充剂，并将多孔γ-氧化铝载体填补孔隙，得到第二载体球；