專(zhuān)利名稱(chēng)：：低碳烷烴脫氫催化劑及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及低碳烷烴催化脫氫的催化劑。液化石油氣(主要成分丙烷、丁烷、異丁烷等)的轉(zhuǎn)化對(duì)有效利用石油資源具有十分重要的意義，尤其是異丁烷催化脫氫的產(chǎn)物異丁烯是生產(chǎn)甲基叔丁基醚的主要原料。甲基叔丁基醚是生產(chǎn)高辛烷值無(wú)鉛汽油的添加劑，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求日益擴(kuò)大。有關(guān)低碳烷烴(C3-4)催化脫氫的研究已有大量的報(bào)道，[見(jiàn)U.S.Pat5,220,091(1993)；4,393,259(1983)；4,381,418(1983)；J.Catal.,158,1-12(1996)；燃料化學(xué)學(xué)報(bào)，22(5),22-26(1993)]。低碳烷烴的催化脫氫反應(yīng)一般使用擔(dān)載型鉑-錫催化劑，反應(yīng)溫度在550-670℃范圍內(nèi)，催化劑載體可以是Al2O3、ZnAl2O4、CaAl2O4等。然而，使用前述載體的擔(dān)載型鉑-錫催化劑用于低碳烷烴(C3-4)催化脫氫反應(yīng)，烯烴的選擇性較差、催化劑的壽命較短。本發(fā)明的目的在于提供一種用于低碳烷烴(C3-4)的催化脫氫反應(yīng)，有較好的目標(biāo)烯烴選擇性和催化劑壽命較長(zhǎng)的擔(dān)載型鉑-錫催化劑。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種用于低碳烷烴脫氫的擔(dān)載型鉑-錫催化劑，其載體為MgAl(O)復(fù)合氧化物，Mg與Al的摩爾比為2∶1至15∶1，Pt為載體MgAl(O)重量的0.2至1.2％，Pt與Sn的摩爾比為0.5∶1至1.5∶1的擔(dān)載型鉑-錫催化劑PtSn/MgAl(O)。本發(fā)明的擔(dān)載型鉑-錫催化劑的制法，是在含有計(jì)量的硝酸鎂和硝酸鋁的溶液中加入氨和碳酸銨的混和溶液，得到沉淀，沉淀經(jīng)洗滌除去硝酸根離子后，烘干，650至1000℃焙燒，得到MgAl(O)復(fù)合氧化物；用等量浸漬法將計(jì)量的錫負(fù)載到上述MgAl(O)載體上，烘干，在450至550℃水蒸氣脫氯，在650至1000℃焙燒得到Sn/MgAl(O)，再用等量浸漬法將計(jì)量的鉑負(fù)載到Sn/MgAl(O)上，烘干，450至550℃水蒸氣脫氯，在650至1000℃焙燒，即得到擔(dān)載型鉑-錫催化劑PtSn/MgAlO。上述的催化劑制法，在計(jì)量的硝酸鎂和硝酸鋁溶液中，金屬離子總濃度為1至2摩爾/升，Mg與Al的摩爾比為2∶1至15∶1。上述的催化劑制法，氨和碳酸銨混和溶液中氨的用量按下式計(jì)算n氨水＝1.1×(2n硝酸鎂+3n硝酸鋁)，碳酸銨的用量為n碳酸銨＝0.5n硝酸鋁，其中，n為摩爾數(shù)。將計(jì)量的氨水和碳酸銨配成與硝酸鎂和硝酸鋁混合溶液等體積的溶液。上述的催化劑制法，用等量浸漬法將計(jì)量的錫負(fù)載到MgAl(O)載體上，所用的錫化合物是四氯化錫溶液。上述的催化劑制法，用等量浸漬法將計(jì)量的鉑負(fù)載到Sn/MgAl(O)上。所用的鉑化合物是H2PtCl6或Pt(NH3)2Cl4溶液。用本發(fā)明的擔(dān)載型鉑-錫催化劑進(jìn)行低碳烷烴(C4烷烴)的脫氫反應(yīng)，其異丁烯的選擇性達(dá)97％-98％，并且催化劑的壽命較長(zhǎng)。以下通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例稱(chēng)取1.5摩爾硝酸鎂和0.5摩爾硝酸鋁，溶于2升水中，得硝酸鎂和硝酸鋁的混合溶液，將含5摩爾氨和0.25摩爾碳酸銨的2升水溶液加入上述硝酸鎂和硝酸鋁的混合溶液中沉淀出水滑石，洗滌除去硝酸根離子，120℃烘干，700℃焙燒，即得到MgAl(O)載體60克。采用等量浸漬法將0.3克SnCl4負(fù)載到上述MgAl(O)載體上，經(jīng)100℃烘干，480℃下水蒸氣脫氯，700℃焙燒得到Sn/MgAl(O)，再用等量浸漬法將0.47克H2PtCl6負(fù)載到Sn/MgAl(O)上，經(jīng)100℃烘干，480℃下水蒸氣脫氯，然后在700℃焙燒，篩取20-40目的顆粒狀PtSn/MgAl(O)催化劑，該催化劑的Pt/MgAl(O)重量比為0.375％，Pt∶Sn摩爾比為1∶1。用該催化劑進(jìn)行異丁烷脫氫的活性測(cè)定。異丁烷脫氫的活性測(cè)定反應(yīng)的溫度610℃(反應(yīng)前催化劑在480℃還原1小時(shí))；反應(yīng)物混合C4烷烴(異丁烷81.4％，正丁烷18.6％)；烷烴空速1800h-1；常壓脫氫，氫烴體積比為1∶1。反應(yīng)結(jié)果見(jiàn)表1。表1中催化劑1為上述本發(fā)明的催化劑PtSn/MgAl(O)，催化劑2為參比的催化劑PtSn/Al2O3，其Pt/Al2O3的重量比為0.375％，Pt∶Sn的摩爾比為0.2∶1。所有預(yù)處理和反應(yīng)條件均同上。表1異丁烷催化脫氫反應(yīng)催化劑性能的比較</tables>從表中可以看出，催化劑1異丁烯的選擇性達(dá)97-98％，高于參比催化劑2的異丁烯選擇性(94-95％)；反應(yīng)5小時(shí)后，催化劑1以異丁烷轉(zhuǎn)化率和異丁烯收率計(jì)的活性明顯高于參比催化劑2，說(shuō)明本發(fā)明的催化劑有較強(qiáng)的抗失活能力。權(quán)利要求1.一種用于低碳烷烴催化脫氫的擔(dān)載型鉑-錫催化劑，其特征是載體為MgAl(O)復(fù)合氧化物，Mg與Al的摩爾比為2∶1至15∶1，Pt為載體MgAl(O)重量的0.2至1.2％，Pt與Sn的摩爾比為0.5∶1至1.5∶1的擔(dān)載型鉑-錫催化劑PtSn/MgAl(O)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擔(dān)載型鉑-錫催化劑的制法，其特征是在含有計(jì)量的硝酸鎂和硝酸鋁的溶液中加入氨和碳酸銨的混和溶液，得到沉淀，沉淀經(jīng)洗滌除去硝酸根離子后，烘干，650至1000℃焙燒，得到MgAl(O)復(fù)合氧化物；用等量浸漬法將計(jì)量的錫負(fù)載到上述MgAl(O)載體上，烘干，在450至550℃水蒸氣脫氯，在650至1000℃焙燒得到Sn/MgAl(O)，再用等量浸漬法將計(jì)量的鉑負(fù)載到Sn/MgAl(O)上，烘干，450至550℃水蒸氣脫氯，在650至1000℃焙燒，即得到擔(dān)載型鉑-錫催化劑PtSn/MgAlO。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的催化劑制法，其特征是在硝酸鎂和硝酸鋁溶液中，Mg與Al的摩爾比為2∶1至15∶1。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的催化劑制法，其特征是在氨和碳酸銨混和溶液中氨的用量按下式計(jì)算n氨水＝1.1×(2n硝酸鎂+3n硝酸鋁)。碳酸銨的用量為n碳酸銨＝0.5n硝酸鋁其中，n為摩爾數(shù)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的催化劑制法，其特征是用四氯化錫溶液將錫負(fù)載到MgAl(O)載體上。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的催化劑制法，其特征是用H2PtCl6或Pt(NH3)2Cl4將鉑負(fù)載到Sn/MgAl(O)上。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種用于低碳烷烴催化脫氫的擔(dān)載型鉑－錫催化劑PtSn/MgAl(O),其載體為MgAl(O)復(fù)合氧化物,Mg與Al的摩爾比為2∶1～15∶1,Pt為載體MgAl(O)重量的0.2至1.2%,Pt與Sn的摩爾比為0.5∶1～1.5∶1,并提供了該催化劑的制法。它對(duì)于異丁烷脫氫反應(yīng)有較高的異丁烯選擇性(97—98%),有較強(qiáng)的抗失活能力。文檔編號(hào)C07C5/00GK1185352SQ9611722公開(kāi)日1998年6月24日申請(qǐng)日期1996年12月19日優(yōu)先權(quán)日1996年12月19日發(fā)明者沈儉一,屠邁,陳懿申請(qǐng)人:南京大學(xué)