[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

权利要求书

1.一种用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂，以重量百分比计包含以下组分：

a)以TiO₂/SiO₂复合材料为载体，载体为催化剂重量的80～98.9％；

b)以钒氧化物为活性组分，所述活性组分为催化剂重量的1～10％；

c)以稀土氧化物为助剂，所述稀土氧化物为催化剂重量的0.1～10％，

其中，Si与Ti的摩尔比为20:1～1:20；

其中，所述催化剂通过包含以下步骤的制备方法制备：

1)将钒的烷氧基化合物V(OR¹)₃O、硅醇盐Si(OR²)₄、钛醇盐Ti(OR³)₄和聚合物溶于有机溶剂中，在40℃～120℃下加热1～24小时，然后减压蒸出溶剂和醇，溶胶-凝胶法合成得到的固体经干燥和焙烧，粉碎成颗粒；

2)将步骤1)所得产物加入稀土元素可溶盐的溶液中等体积浸渍，浸渍温度为10℃～80℃，浸渍时间为1～24小时，浸渍后进行干燥、焙烧，即得相应的负载型催化剂。

2.根据权利要求1所述用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂，其特征在于所述低碳烷烃为异丁烷。

3.根据权利要求1所述用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂，其特征在于活性组分为催化剂重量的2～8％。

4.根据权利要求1所述用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂，其特征在于所述稀土氧化物助剂选自La、Ce或Nd中的至少一种，稀土氧化物助剂为催化剂重量的0.5～5％。

5.根据权利要求1所述用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂，其特征在于催化剂反应前进行预处理过程，预处理过程为将催化剂在空气中在400℃～600℃处理1～10小时。

6.用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于，制备方法包含以下步骤：

1)将钒的烷氧基化合物V(OR¹)₃O、硅醇盐Si(OR²)₄、钛醇盐Ti(OR³)₄和聚合物溶于有机溶剂中，在40℃～120℃下加热1～24小时，然后减压蒸出溶剂和醇，溶胶-凝胶法合成得到的固体经干燥和焙烧，粉碎成颗粒；

2)将步骤1)所得产物加入稀土元素可溶盐的溶液中等体积浸渍，浸渍温度为10℃～80℃，浸渍时间为1～24小时，浸渍后进行干燥、焙烧，即得相应的负载型催化剂，

制得的催化剂以重量百分比计包含以下组分：

a)以TiO₂/SiO₂复合材料为载体，载体为催化剂重量的80～98.9％；

b)以钒氧化物为活性组分，所述活性组分为催化剂重量的1～10％；

c)以稀土氧化物为助剂，所述稀土氧化物为催化剂重量的0.1～10％，其中，Si与Ti的摩尔比为20:1～1:20。

7.根据权利要求6所述用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于R¹～R³为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或叔丁基，硅醇盐Si(OR²)₄与钛醇盐Ti(OR³)₄的摩尔比为20:1～1:20，聚合物为聚合度为2～40的聚乙二醇。

8.根据权利要求6所述用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于其中干燥温度为90℃～150℃，干燥时间为1～24小时，焙烧温度为400℃～650℃，焙烧时间为1～24小时。

9.根据权利要求6所述用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于有机溶剂为甲苯、苯和二氯甲烷中的一种。

10.根据权利要求6所述用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于稀土元素的可溶性盐选自氯化物、硝酸盐或醋酸盐中的至少一种。