[发明专利]用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂，其特征在于：该催化剂以硅磷酸铝分子筛为载体，以VIII族或VIB族元素为活性组分，以IVA族元素为助剂，所述活性组分占催化剂的重量百分比为0.001～20％，助剂占催化剂的重量百分比为0.001～20％；所述的低碳烷烃包括丙烷、丁烷和戊烷。

2.如权利要求1所述的一种用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂，其特征在于：所述的硅磷酸铝分子筛采用SAPO-34或SAPO-5分子筛，其中的Al₂O₃与SiO₂的摩尔比为1～6；P与Si的摩尔比为0～0.1。

3.如权利要求1所述的一种用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂，其特征在于：所述VIII族元素采用Pt、Pd或Ni，其占催化剂的重量百分比为0.001～10％。

4.如权利要求1所述的一种用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂，其特征在于：所述的VIB族元素采用Cr、Mo或W，其占催化剂的重量百分比为0.001～20％。

5.如权利要求1所述的一种用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂，其特征在于：所述的IVA族元素采用Ge、Sn或Pb，其占催化剂的重量百分比为0.001～20％。

6.一种如权利要求1所述的用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂制备方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：

1)将硅磷酸铝分子筛首先加入助剂的可溶盐溶液中，助剂浓度为0.01～3摩尔/升，浸渍温度为20～90℃，浸渍时间为0.1～10小时；

2)将步骤1)浸渍后的硅磷酸铝分子筛进行干燥焙烧，干燥温度为90～150℃，干燥时间为1～10小时，焙烧温度为400～700℃，焙烧时间为1～10小时；

3)将步骤2)焙烧后的硅磷酸铝分子筛再放入到活性组分的盐溶液中，活性组分的浓度为0.01～3摩尔/升，浸渍温度为20～90℃，浸渍时间为0.1～10小时；

4)将步骤3)浸渍后的硅磷酸铝分子筛进行干燥焙烧即制得相应的催化剂，其中干燥温度为90～150℃，干燥时间为1～10小时，焙烧温度为400～700℃，焙烧时间为1～10小时，得到所述的催化剂。

7.一种如权利要求1所述的用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂制备方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：

1)将硅磷酸铝分子筛加入助剂和活性组分的可溶盐的混合溶液中，助剂浓度为0.01～3摩尔/升，活性组分的浓度为0.01～3摩尔/升，浸渍温度为20～90℃，浸渍时间为0.1～10小时；

2)将步骤1)浸渍后的硅磷酸铝分子筛进行干燥焙烧，干燥温度为90～150℃，干燥时间为1～10小时，焙烧温度为400～700℃，焙烧时间为1～10小时；即得到所述的催化剂。

8.如权利要求1所述催化剂在低碳烷烃脱氢制烯烃中的应用，其特征在于所涉及的工艺步骤如下：

1)催化剂还原：首先将催化剂在氢气气氛中还原活化，还原温度为300～700℃，还原时间为1～20小时；

2)催化脱氢反应：以低碳烷烃为原料，或以低碳烷烃和氢气为原料在反应器中进行催化脱氢反应，反应器为固定床、流化床或移动床，反应温度为300～700℃，重量空速为0.1～100hr^-1，反应压力为0.01～4MPa，原料中氢气与低碳烷烃的摩尔比为0.001～10；

3)催化剂再生：反应后的催化剂需要进行烧炭再生，采用原位再生或器外再生，再生温度为400～700℃，再生压力为0.05～0.5Mpa，再生时间为1-20小时，再生气氛为氧气、空气、水蒸气或二氧化碳。