[发明专利]用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂及其使用方法

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) 以硅基材料为载体，载体为催化剂重量的79～98.8%；

b) 以V氧化物为活性组分，活性组分为催化剂重量的1～10%；

c) 以稀土元素的氧化物为助剂，所述稀土氧化物为催化剂重量的0.1～10%；

d) 以IIIA 族元素的氧化物为助剂，所述IIIA 族元素氧化物为催化剂重量的0.1～1.0%。

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丙烷或异丁烷。

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，其特征在于所述硅基材料载体选自SBA-15、MCM-41或MCM-48中的一种。

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，其特征在于活性组分为催化剂重量的2～8%。

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，其特征在于所述稀土氧化物助剂选自La和Ce中的至少一种，稀土氧化物助剂为催化剂重量的0.5～5%。

6.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IIIA 族元素助剂选自Ga和In中的至少一种，IIIA 族元素的氧化物为催化剂重量的0.1～0.8%。

7.根据权利要求1所述用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂，其特征在于催化剂在催化反应前可进行预处理过程，预处理过程为将催化剂在CO₂气氛中在400^oC～600 ^oC处理1～10小时。

8.权利要求1所述用于低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于所述催化剂活性组分钒氧化物负载到载体的合成制备方法包含以下步骤：

1)V₂O₅与脂肪醇ROH反应得到钒的烷氧基化合物V(OR)₃O，其中，R为甲基、乙基、丙基、丁基、叔丁基或异丙基，反应温度为60 ^oC～120 ^oC，反应时间为10～48小时；

2)将钒的烷氧基化合物V(OR)₃O溶于甲苯、苯、丙酮或乙醚中的至少一种有机溶剂中，然后浸渍到硅基载体上，其中浸渍温度为10 ^oC～60 ^oC，浸渍时间为1～24小时，钒的烷氧基化合物V(OR)₃O与硅基载体表面羟基完成反应后，经干燥和焙烧，干燥温度为90 ^oC～150 ^oC，干燥时间为1～24小时，焙烧温度为400 ^oC～650 ^oC，焙烧时间为1～24小时，即得相应的负载型钒基催化剂；

所述催化剂助剂组分稀土元素和IIIA 族元素氧化物负载到载体的合成制备方法包含以下步骤：

1) 将硅基载体首先加入稀土元素的可溶盐溶液中等体积浸渍，浸渍温度为10 ^oC～80 ^oC，浸渍时间为1～24小时；

2）将步骤1）浸渍后的硅基载体进行干燥、焙烧，干燥温度为90 ^oC～150 ^oC，干燥时间为1～24小时，焙烧温度为400 ^oC～650 ^oC，焙烧时间为1～24小时；

3) 将步骤2）浸渍后的硅基载体再加入到IIIA 族元素的可溶盐溶液中等体积浸渍，浸渍温度为10 ^oC～80 ^oC，浸渍时间为1～24小时；

4）将步骤3）浸渍后的硅基载体进行干燥、焙烧，即得相应的负载型催化剂，其中干燥温度为90 ^oC～150 ^oC，干燥时间为1～24小时，焙烧温度为400 ^oC～650 ^oC，焙烧时间为1～24小时；

所述催化剂助剂组分稀土元素和IIIA 族元素氧化物负载到载体的合成制备方法包含以下步骤：

1) 将硅基载体加入稀土元素和IIIA 族元素的可溶盐的混合溶液中等体积浸渍，浸渍温度为10 ^oC～80 ^oC，浸渍时间为1～24小时；

2）将步骤1）浸渍后的硅基载体进行干燥、焙烧，即得相应的负载型催化剂，其中干燥温度为90 ^oC～150 ^oC，干燥时间为1～24小时，焙烧温度为400 ^oC～650 ^oC，焙烧时间为1～24小时。