CN112705199A - 一种丙烷脱氢制丙烯的催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种丙烷脱氢制丙烯的催化剂,所述催化剂包括载体、主活性组分和助剂组分;所述载体为铝硼复合氧化物;所述主活性组分含有贵金属元素Pt;所述助剂组分包括第一助剂和第二助剂;所述第一助剂含有Sn元素;所述第二助剂含有碱金属元素、碱土金属元素、过渡金属元素或稀土金属元素中的至少一种。同时公开了一种丙烷脱氢制丙烯的催化剂的制备方法。本申请所提供的催化剂,用于丙烷脱氢反应,表现出了较好的催化活性和催化稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及一种催化剂,具体涉及一种丙烷脱氢制丙烯的催化剂及其制备方法。
背景技术
丙烯可以用于生产聚丙烯、环氧丙烷、丁醇、苯酚、丙二醇、丙酮、丙烯酸、丙烯腈、辛醇以及异丙醇等,是一种重要的基础化工原料及石油化工中间体。随着我国经济的快速发展,国内丙烯需求量快速增长。然而,丙烯传统生产技术如蒸汽裂解技术和催化裂化技术副产丙烯途径存在原料轻质化以及产量增速慢等问题。因此,传统工艺生产的丙烯已经无法满足丙烯的需求量。
近年来,随着美国页岩气以及中东天然气的大量开采,丙烷脱氢生产丙烯的技术受到了越来越多的关注,取得了较大的发展。该技术具有流程短、收率高、副产物少、投资成本低等优点。目前国内已有十几套丙烷脱氢工业装置投产运行,未来还将有数十套装置投建。在这些在建和拟建的装置中,使用Oleflex工艺的趋势越来越明显,这与其使用的Pt系催化剂密不可分,Pt系催化剂的丙烷脱氢活性、丙烯选择性以及催化稳定性与其它丙烷脱氢工艺相比更高,且铂无毒。
然而,对于铂基丙烷脱氢催化剂,目前面临两个问题:一是铂作为贵金属价格昂贵,因此提高贵金属的原子利用率无疑是降低成本的重要途径之一;二是丙烷脱氢反应需要在高温条件下进行,导致裂解、积炭等副反应严重,形成积炭,与此同时,活性组分在高温条件下易发生烧结,造成催化剂的失活,其中积炭可以通过烧炭进行再生,但活性组分的烧结是不可逆的。
高分散是提高贵金属原子利用率的一个有效途径,即通过制备方法和载体材料的优化实现将贵金属分散至纳米、亚纳米甚至单原子水平,从而实现贵金属接近100%的原子利用率。与此同时,贵金属颗粒尺寸的降低对其催化性能的提高并不仅仅是随贵金属活性表面面积的变化呈线性变化的;对某些结构敏感性反应而言,金属颗粒尺寸的减小会引起金属原子表面自由能的升高,其催化活性甚至会出现指数型提高。因此,保持纳米、亚纳米甚至单原子催化剂的结构稳定性是维持其优异催化剂活性和高原子利用率的关键。但由于贵金属具有较低的塔曼温度和较高的金属结合能,且随着金属颗粒尺寸的减小,其热稳定参数也会进一步变差,在实际使用过程中,特别是高温条件下,高分散的贵金属纳米颗粒很容易发生聚集,生成无催化活性的大颗粒,进而导致催化剂的烧结失活。高分散贵金属催化剂的高温稳定是保证其高效利用的关键。在丙烷脱氢反应中,制备高分散铂基催化剂是降低成本和解决活性组分烧结问题的一个重要策略,但如何实现高分散的铂的稳定存在,特别是高温稳定尤为重要。
为了提高铂的分散度,前人做出了很多改性尝试,主要包括加入合适助剂、催化剂载体的优化、催化剂制备方法的优化以及催化剂评价前进行预处理。
目前有关助剂的研究较为集中,研究最多的铂基丙烷脱氢催化剂的助剂是锡,锡的加入既可以增加活性金属的稳定性,减少金属粒子的烧结,也可以抑制氢解、异构化等副反应的发生,还可以中和载体面的酸性,促进积炭物种由催化剂表面向催化剂载体迁移。
然而,催化剂载体的优化相对而言较少,作为丙烷脱氢催化剂的载体,应满足如下几点要求,首先要具有热稳定性,因为催化剂的反应及再生需要严苛的水热条件;另外,载体酸性要适宜,从而减少催化剂的积炭、烷烃异构化等副反应的发生;最后,载体还要具有相对较大的比表面积和整齐的孔尺寸分布,以便负载的金属粒子可以获得较高的分散度。
氧化铝是铂基丙烷脱氢催化剂的代表性载体,其中γ-Al2O3更是获得了广泛的商业应用,它具有适于丙烷脱氢反应的明显优势:比表面积大;热稳定性高;机械强度高;能分散铂纳米颗粒。然而γ-Al2O3作为载体具有较强的酸性,会加剧氢解、异构化、结焦等副反应的发生,造成表面积碳,从而使催化剂失活。
近年来,很多研究机构报道了,在氧化铝中添加ZnO、MgO等制备复合氧化物载体,用于低碳烷烃脱氢过程中。目前已经报道的烷烃脱氢催化剂载体改性的专利有很多,如:美国专利US2014275686A1,US2013072739A1;中国专利:CN103990454A,CN104289220A,CN103787810A等。国内外科研机构及使用单位一直在研究具有高催化活性和高稳定性的催化剂,但很多研究仅限于从催化剂负载的活性组分以及负载方法着手,而载体的选择局限于不同方法制备的氧化铝,对氧化铝进行掺杂改性的研究较少,尤其是有关将铝硼复合氧化物载体用作丙烷脱氢的研究尚处于空白。
发明内容
本发明的目的在于:基于一种性能较好的载体,制备具有较好活性和稳定性的丙烷脱氢制丙烯的催化剂。
根据本申请的一个方面,提供了一种丙烷脱氢制丙烯的催化剂,该催化剂对丙烷脱氢有较好的活性和稳定性。
本发明提供了一种丙烷脱氢制丙烯的催化剂,其特征在于,所述催化剂包括载体、主活性组分和助剂组分;
所述载体为铝硼复合氧化物;
所述主活性组分含有贵金属元素Pt;
所述助剂组分包括第一助剂和第二助剂;
所述第一助剂含有Sn元素;
所述第二助剂含有碱金属元素、碱土金属元素、过渡金属元素或稀土金属元素中的至少一种。
可选地,所述过渡金属选自Fe、Cu、Zn、W、Cr、Mo、Co、Mn、Ni中的至少一种。
可选地,所述稀土金属选自Ce、La、Er中的至少一种。
可选地,所述碱金属元素选自Li、Na、K中的至少一种。
可选地,所述碱土金属元素选自Mg、Ca中的至少一种。
可选地,所述铝硼复合氧化物中硼与铝的摩尔比为0.1:1~1.0:1。
可选地,所述铝硼复合氧化物中硼与铝的摩尔比为0.1。
可选地,所述铝硼复合氧化物中硼与铝的摩尔比为0.3。
可选地,所述铝硼复合氧化物中硼与铝的摩尔比的上限选自0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1.0;下限选自0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8或0.9。
可选地,所述铝硼复合氧化物载体的比表面积为10m2/g~300m2/g。
可选地,所述第一助剂为Sn元素;所述第二助剂为K或Mg元素。
可选地,主活性组分的负载量以Pt元素重量计为0.1%~1.0%。
优选地,主活性组分的负载量以Pt元素重量计为0.3%~0.7%。
可选地,所述第一助剂的负载量以其含有的Sn元素重量计为0.2%~5.0%。
优选地,所述第一助剂的负载量以其含有的Sn元素重量计为0.5%~3.0%。
可选地,所述第二助剂的负载量以其含有的K或Mg元素重量计为0%~10.0%。
优选地,所述第二助剂的负载量以其含有的K或Mg元素重量计为0.2%~5.0%。
可选地,主活性组分的负载量以Pt元素重量计为0.5%。
可选地,所述第一助剂的负载量以其含有的Sn元素重量计为1.5%。
可选地,所述第二助剂的负载量以其含有的K元素重量计为0.5%。
可选地,所述第二助剂的负载量以其含有的Mg元素重量计为0.6%。
可选地,所述第一助剂的负载量与贵金属Pt的负载量的重量比为0.25:1~6:1。
可选地,所述第一助剂的负载量与主活性组分的负载量的重量比为0.5:1~4:1。
可选地,所述第二助剂的负载量与主活性组分的负载量的重量比为0.5:1~10:1;
可选地,所述第二助剂的负载量与主活性组分的负载量的重量比为3:1~7:1。
根据本申请的另一个方面,提供了一种丙烷脱氢制丙烯的催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a)将含有无机酸、铝源、多羟基化合物、硼源和表面活性剂的原料溶于乙醇或水中,并搅拌至形成均匀的溶胶;
b)将步骤a)所得到的溶胶经干燥形成干凝胶,得到铝硼复合氧化物前驱体;
c)将步骤b)所得到的铝硼复合氧化物前驱体进行焙烧,得到铝硼复合氧化物;
d)将步骤c)所得到的铝硼复合氧化物浸渍于含有主活性组分、第一助剂组分和第二助剂组分对应的可溶性盐的混合溶液中,经干燥后,焙烧,还原,得到所述丙烷脱氢制丙烯的催化剂。
可选地,所述步骤d)中,主活性组分对应的可溶性盐为氯铂酸。
可选地,所述步骤d)中,第一助剂组分对应的可溶性盐选自氯化亚锡、硝酸锡、四氯化锡、草酸亚锡中的至少一种。
可选地,所述步骤d)中,第二助剂中过渡金属组分对应的可溶性盐选自氯化铁、氯化铜、氯化锌、六氯化钨、氯化铬、五氯化钼、氯化锰、氯化镍中的至少一种;
第二助剂中稀土金属组分对应的可溶性盐选自氯化铈、氯化镧、氯化铒中的至少一种;
第二助剂中碱金属组分对应的可溶性盐选自氯化锂、氯化钠、氯化钾中至少一种;
第二助剂中碱土金属组分对应的可溶性盐选自氯化镁、氯化钙中的至少一种。
可选地,,所述无机酸与铝源摩尔比为0.5:1~5.0:1;无机酸的摩尔数以无机酸自身的摩尔数计;铝源的摩尔数以其含有的铝元素的摩尔数计。
可选地,所述无机酸选自硝酸、盐酸、硫酸中的至少一种。
可选地,所述铝源选自硝酸铝、氯化铝、硫酸铝或异丙醇铝中的至少一种。
可选地,所述溶胶中氧化铝的固体质量含量为10%~30%。
可选地,所述表面活性剂选自F127、P123、脂肪酸甘油酯或聚山梨酯中的至少一种。
可选地,所述溶胶中表面活性剂的浓度为20~100g/L。
可选地,所述多羟基化合物选自乙二醇、丙三醇或葡萄糖中的至少一种。
可选地,所述溶胶中多羟基化合物的浓度为5wt%~20wt%。
可选地,所述硼源为硼酸。
可选地,所述溶胶中硼源的浓度为0.5wt%~10wt%。
可选地,,所述步骤b)中,所述干燥的温度为40~80℃。
可选地,,所述步骤c)中,所述焙烧的温度为400~1000℃;所述焙烧的时间为2~10h。
可选地,,所述步骤d)中,所述干燥的温度为80~120℃。
可选地,所述步骤d)中,所述焙烧的温度为350~750℃;所述焙烧的时间为2~8h。
可选地,所述步骤d)中,所述还原的气氛为氢气气氛;所述还原的温度为450~600℃;所述还原的时间为2~5h。
根据本申请的又一个方面,提供了一种丙烷脱氢制丙烯的方法,其特征在于,将含有丙烷的原料气通入装有催化剂的反应器中,反应,得到丙烯;所述催化剂选自上述所述的丙烷脱氢制丙烯的催化剂、上述任一所述的方法制备的丙烷脱氢制丙烯的催化剂中的至少一种。
可选地,所述反应温度为450℃~600℃,反应压力为0.05~0.5MPa,丙烷的重时空速为6~20h-1,氢烃摩尔比为0.25:1~10:1。
本发明提供的催化剂通过下述条件进行评价:
反应温度为450℃~600℃,反应压力为0.05~0.5MPa,丙烷的重时空速为6~20h-1,氢烃摩尔比为0.25:1~10:1。反应的气相产物用气相色谱Agilent 7890(HP-Al2O3/KCl毛细管填充柱,FID检测器)在线分析。
本申请能产生的有益效果包括:
(1)本申请所提供的催化剂,以溶胶凝胶法制备的铝硼复合氧化物为载体,负载Pt为主活性组分,通过真空络合浸渍Sn来增加催化剂的稳定性。
(2)本申请所提供的催化剂,用于丙烷脱氢反应,表现出了较好的催化活性和催化稳定性。
附图说明
图1为对比例、实施例1、2中所述的氧化铝载体、铝硼复合氧化物载体AB-1、AB-2的N2物理吸附曲线和孔径分布图,其中(A)为载体的N2-吸附脱附等温线,(B)为载体的孔径分布图。
图2为实施例7~9中所述的催化剂A、B、C的N2物理吸附曲线和孔径分布图,其中(A)为对应催化剂的N2-吸附脱附等温线,(B)为对应催化剂的孔径分布图。
图3为实施例7~9中所述的A、B、C三种催化剂催化丙烷脱氢制丙烯的转化率随时间的变化图,纵坐标为丙烷转化率,横坐标为时间,单位为小时(h)。
图4为实施例7~9中所述的A、B、C三种催化剂催化丙烷脱氢制丙烯的选择性随时间的变化图,纵坐标为丙烯选择性,横坐标为时间,单位为小时(h)。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请,但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明,本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买。
本申请的实施例中分析方法如下:
反应的气相产物用气相色谱Agilent 7890(HP-Al2O3/KCl毛细管填充柱,FID检测器)在线分析。
N2物理吸附和孔径分布分析采用美国康塔仪器公司的NOVAe型全自动比表面和孔隙度分析仪,所有样品预先在300℃高真空预处理5h,在液氮温度(-196℃)下,测得N2吸附-脱附等温线。相对压力为0.0~1.0,采用等温线的脱附支,利用了BJH(Barrett-Joiner-Halenda)孔径模型计算样品的孔径分布。
本申请的实施例中转化率、选择性计算如下:
本申请的实施例中,催化剂活性评价指标,即丙烷转化率以及丙烯选择性都基于碳摩尔数进行计算:
丙烷转化率(X%)=[n(丙烷)in-n(丙烷)out]/n(丙烷)in*100%
丙烯选择性(Si%)=n(丙烯)out/[n(丙烷)in-n(丙烷)out]*100%
上式中,n(丙烷)in代表通入的反应气中丙烷的摩尔含量,n(丙烷)out代表反应产物中丙烷和丙烯的摩尔含量。
对比例 氧化铝载体的制备
将5.0mL 67wt%硝酸加入50mL 70g/L的F127水溶液中,再加入0.04mol的异丙醇铝,该铝盐在搅拌中加入,直至形成透明溶胶,之后将溶胶转移至烘箱中,60℃下,缓慢老化至形成干凝胶,然后转移至马弗炉中,在600℃恒温焙烧8小时后得到氧化铝载体,记为Al2O3。
实施例1铝硼复合氧化物载体AB-1的制备
将5.0mL 67wt%硝酸加入50mL 70g/L的脂肪酸甘油酯水溶液中,再加入0.04mol的硝酸铝、10wt%的丙三醇、0.004mol硼酸,上述物料均在搅拌中加入,直至形成透明溶胶,之后将溶胶转移至烘箱中,60℃下,缓慢老化至形成干凝胶,然后转移至马弗炉中,在600℃恒温焙烧8小时后得到铝硼复合氧化物载体,记为AB-1。
实施例2铝硼复合氧化物载体AB-2的制备
将5.0mL 67wt%硝酸逐滴加入50mL 70g/L的F127水溶液中,再加入0.04mol的异丙醇铝、10wt%的葡萄糖、0.012mol硼酸,上述物料均在搅拌中加入,直至形成透明溶胶,之后将溶胶转移至烘箱中,60℃下,缓慢老化至形成干凝胶,在600℃恒温焙烧8小时后铝硼复合氧化物载体,记为AB-2。
实施例3-6铝硼复合氧化物载体AB-3~AB-6的制备
铝硼复合氧化物载体AB-3~AB-6的操作同实施例1,改变表面活性剂的类型、浓度,铝源类型等,具体见表1。
表1实施例3-6的操作条件表
实施例7催化剂A的制备
将对比例1中得到的Al2O3载体研磨,筛分,得到20~40目的颗粒。称取1g该氧化铝颗粒置于真空浸渍器中,抽真空30min,等体积浸入1.7mL含有0.013g氯铂酸、0.024g氯化亚锡和0.01g氯化钾的水溶液中,浸渍均匀后,65℃水浴干燥30分钟,120℃烘箱干燥4小时,在马弗炉中于550℃焙烧4小时,氢气气氛下600℃下预还原2小时。所得催化剂组成为:铂:0.5wt%,锡:1.5wt%,钾:0.5wt%,记为催化剂A。
实施例8催化剂B的制备
将实施例1中得到的AB-1载体研磨,筛分,得到20~40目的颗粒。称取1g该铝硼复合氧化物颗粒置于真空浸渍器中,抽真空30min,等体积浸入1.7mL含有0.013g氯铂酸、0.024g氯化亚锡和0.01g氯化钾的水溶液中,浸渍均匀后,65℃水浴干燥30分钟,120℃烘箱干燥4小时,在马弗炉中于550℃焙烧4小时,氢气气氛下600℃下预还原2小时。所得催化剂组成为:铂:0.5wt%,锡:1.5wt%,钾:0.5wt%,记为催化剂B。
实施例9催化剂C的制备
将实施例2中得到的AB-2载体研磨,筛分,得到20~40目的颗粒。称取1g该铝硼复合氧化物颗粒置于真空浸渍器中,抽真空30min,等体积浸入1.7mL含有0.013g氯铂酸、0.024g氯化亚锡和0.025g氯化镁的水溶液,浸渍均匀后,65℃水浴干燥30分钟,120℃烘箱干燥4小时,在马弗炉中于550℃焙烧4小时,氢气气氛下600℃下预还原2小时。所得催化剂组成为:铂:0.5wt%,锡:1.5wt%,镁:0.6wt%,记为催化剂C。
实施例10-13催化剂E-H的制备
催化剂E-H的制备操作同实施例8,不同之处是把载体换成AB-3~AB-6。
实施例14载体的N2物理吸附曲线和孔径分布表征
对对比例的Al2O3载体,实施例1的载体AB-2、实施例2的载体AB-3进行N2物理吸附曲线和孔径分布表征。
由图1的(A)可以看出,Al2O3载体的滞后回环呈H1型,铝硼复合氧化物载体呈H4型,这说明了所有样品均具有介孔结构,且孔径分布较窄,铝硼复合氧化物具有部分狭窄的裂隙孔。由图1的(B)可以看出,所有载体均表现出典型的Ⅳ型吸附等温线。
实施例15催化剂的N2物理吸附曲线和孔径分布表征
对实施例7的催化剂A、实施例8的催化剂B和实施例9的催化剂C进行N2物理吸附曲线和孔径分布表征。
由图2的(A)可以看出,催化剂A的滞后回环呈H1型,催化剂B和C呈H4型,这说明了所有样品均具有介孔结构,且孔径分布较窄,铝硼复合氧化物具有部分狭窄的裂隙孔;由图2的(B)可以看出,所有催化剂均表现出典型的Ⅳ型吸附等温线。
载体的织构性质见表2。
表2三种不同载体的织构性质
由表2可知,铝硼复合氧化物的比表面积、总孔容、孔径均比氧化铝小,且随着B含量的增加逐渐减小,这是由于掺入B后形成铝硼复合氧化物,引起了晶粒尺寸变小以及晶粒缺陷变少。
实施例16-18丙烷脱氢催化剂反应性能考察
在石英管式固定床反应器上对实施例7、实施例8、实施例9制备的催化剂进行丙烷脱氢反应性能评价。催化剂装填量0.15g(0.3mL),在H2条件下,以5℃/min的升温速率升温至600℃,还原2小时,之后通入丙烷,评价时长为24h。反应条件为:温度600℃,压力为0.05MPa,WHSV=6h-1,H2与C3H8的摩尔比为0.5。反应产物通过气相色谱Agilent 7890A在线分析,色谱条件为:进样温度180℃,柱箱温度105℃,FID检测器温度200℃,色谱柱HP-Al2O3/KCl。
表3催化剂催化丙烷脱氢反应的丙烷转化率和丙烯选择性结果
其中,催化剂A、B、C催化丙烷脱氢反应的丙烷转化率随时间的变化关系见图3,催化剂A、B、C催化丙烷脱氢反应的丙烯选择性随时间的变化关系见图4。从图中可以看出三种催化剂的初活类似,但是在反应了24h后,催化稳定性较好的B较A差了7%,以铝硼复合氧化物为载体的催化剂的丙烯选择性基本维持在95%,以氧化铝为载体的催化剂的丙烯选择性则已有下降趋势。
催化剂E-H的催化效果和催化剂B类似。
综上可见,本发明制备的以铝硼复合氧化物为载体的催化剂具有较高的催化活性、丙烯选择性和催化稳定性。
以上所述,仅是本申请的几个实施例,并非对本申请做任何形式的限制,虽然本申请以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限制本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例,均属于技术方案范围内。
Claims (10)
1.一种丙烷脱氢制丙烯的催化剂,其特征在于,所述催化剂包括载体、主活性组分和助剂组分;
所述载体为铝硼复合氧化物;
所述主活性组分含有贵金属元素Pt;
所述助剂组分包括第一助剂和第二助剂;
所述第一助剂含有Sn元素;
所述第二助剂含有碱金属元素、碱土金属元素、过渡金属元素或稀土金属元素中的至少一种;
优选地,所述过渡金属选自Fe、Cu、Zn、W、Cr、Mo、Co、Mn、Ni中的至少一种;
所述稀土金属选自Ce、La、Er中的至少一种;
所述碱金属元素选自Li、Na、K中的至少一种;
所述碱土金属元素选自Mg、Ca中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述铝硼复合氧化物中硼与铝的摩尔比为0.1:1~1.0:1;
优选地,所述铝硼复合氧化物的比表面积为10m2/g~300m2/g。
3.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述第一助剂为Sn元素;所述第二助剂为K或Mg元素。
4.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述主活性组分的负载量以Pt元素重量计为0.1%~1.0%;所述第一助剂的负载量以其含有的Sn元素重量计为0.2%~5.0%;所述第二助剂的负载量以其含有的K或Mg元素重量计为0%~10.0%;
优选地,所述第一活性组分的负载量以Pt元素重量计为0.3%~0.7%;所述第一助剂的负载量以其含有的Sn元素重量计为0.5%~3.0%;所述第二助剂的负载量以其含有的K或Mg元素重量计为0.2%~5.0%。
5.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述第一助剂的负载量与贵金属Pt的负载量的重量比为0.25:1~6:1;所述第二助剂的负载量与主活性组分的负载量的重量比为0.5:1~10:1;
优选地,所述第一助剂的负载量与主活性组分的负载量的重量比为0.5:1~4:1;所述第二助剂的负载量与主活性组分的负载量的重量比为3:1~7:1。
6.一种丙烷脱氢制丙烯的催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a)将含有无机酸、铝源、多羟基化合物、硼源和表面活性剂的原料溶于乙醇或水中,并搅拌至形成均匀的溶胶;
b)将步骤a)所得到的溶胶经干燥形成干凝胶,得到铝硼复合氧化物前驱体;
c)将步骤b)所得到的铝硼复合氧化物前驱体进行焙烧,得到铝硼复合氧化物;
d)将步骤c)所得到的铝硼复合氧化物浸渍于含有主活性组分、第一助剂组分和第二助剂组分对应的可溶性盐的混合溶液中,经干燥后,焙烧,还原,得到所述丙烷脱氢制丙烯的催化剂。
7.根据权利要求6所述的丙烷脱氢制丙烯的催化剂的制备方法,其特征在于,步骤d)中,主活性组分对应的可溶性盐为氯铂酸;
第一助剂组分对应的可溶性盐选自氯化亚锡、硝酸锡、四氯化锡、草酸亚锡中的至少一种;
第二助剂中过渡金属组分对应的可溶性盐选自氯化铁、氯化铜、氯化锌、六氯化钨、氯化铬、五氯化钼、氯化锰、氯化镍中的至少一种;
第二助剂中稀土金属组分对应的可溶性盐选自氯化铈、氯化镧、氯化铒中的至少一种;
第二助剂中碱金属组分对应的可溶性盐选自氯化锂、氯化钠、氯化钾中至少一种;
第二助剂中碱土金属组分对应的可溶性盐选自氯化镁、氯化钙中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述无机酸与铝源摩尔比为0.5:1~5.0:1;
无机酸的摩尔数以无机酸自身的摩尔数计;铝源的摩尔数以其含有的铝元素的摩尔数计;
优选地,所述无机酸选自硝酸、盐酸、硫酸中的至少一种;
优选地,所述铝源选自硝酸铝、氯化铝、硫酸铝或异丙醇铝中的至少一种;
优选地,所述溶胶中氧化铝的固体质量含量为10%~30%;
所述表面活性剂选自F127、P123、脂肪酸甘油酯或聚山梨酯中的至少一种;
优选地,所述溶胶中表面活性剂的浓度为20~100g/L;
所述多羟基化合物选自乙二醇、丙三醇或葡萄糖中的至少一种;
优选地,所述溶胶中多羟基化合物的浓度为5wt%~20wt%;
所述硼源为硼酸;
优选地,所述溶胶中硼源的浓度为0.5wt%~10wt%。
9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤b)中,所述干燥的温度为40~80℃;
步骤c)中,所述焙烧的温度为400~1000℃;所述焙烧的时间为2~10h;
步骤d)中,所述干燥的温度为80~120℃;
步骤d)中,所述焙烧的温度为350~750℃;所述焙烧的时间为2~8h;
步骤d)中,所述还原的气氛为氢气气氛;所述还原的温度为450~600℃;所述还原的时间为2~5h。
10.一种丙烷脱氢制丙烯的方法,其特征在于,将含有丙烷的原料气通入装有催化剂的反应器中,反应,得到丙烯;
所述催化剂选自权利要求1至5任一项所述的丙烷脱氢制丙烯的催化剂、根据权利要求6至9任一项所述的方法制备的丙烷脱氢制丙烯的催化剂中的至少一种;
优选地,所述反应温度为450℃~600℃,反应压力为0.05~0.5MPa,丙烷的重时空速为6~20h-1,氢烃摩尔比为0.25:1~10:1。
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