[发明专利]丙烷脱氢催化剂及其制备方法以及丙烷脱氢制丙烯的方法

权利要求书

1.一种丙烷脱氢催化剂，其特征在于，所述丙烷脱氢催化剂包括载体以及负载在所述载体上的Pt组分、Sn组分和Na组分，其中，所述载体为球形凹凸棒石介孔复合载体，所述球形凹凸棒石介孔复合载体含有凹凸棒石和具有三维立方孔道分布结构的介孔分子筛材料，所述球形凹凸棒石介孔复合载体的粒径为20-50μm，比表面积为150-600m²/g，孔体积为0.5-1.5mL/g，孔径分布为双峰分布，且所述双峰对应的最可几孔径分别为2-10nm和20-40nm；

其中，以所述丙烷脱氢催化剂的总重量为基准，所述球形凹凸棒石介孔复合载体的含量为97.5-99.3重量％，所述Pt组分以Pt元素计的含量为0.2-0.5重量％，所述Sn组分以Sn元素计的含量为0.2-1.2重量％，所述Na组分以Na元素计的含量为0.3-0.8重量％。

2.根据权利要求1所述的丙烷脱氢催化剂，其中，所述丙烷脱氢催化剂的粒径为30-50μm，比表面积为150-300m²/g，孔体积为0.6-1.2mL/g，孔径分布为双峰分布，且所述双峰对应的最可几孔径分别为5-10nm和25-35nm。

3.根据权利要求1所述的丙烷脱氢催化剂，其中，以100重量份的所述具有三维立方孔道分布结构的介孔分子筛材料的重量为基准，所述凹凸棒石的重量为1-50重量份。

4.一种制备丙烷脱氢催化剂的方法，其特征在于，该方法包括：将载体热活化后在含有Pt组分前驱体、Sn组分前驱体和Na组分前驱体的混合溶液中进行浸渍处理，然后依次进行去除溶剂处理、干燥和焙烧，其中，所述载体为球形凹凸棒石介孔复合载体，所述球形凹凸棒石介孔复合载体含有凹凸棒石和具有三维立方孔道分布结构的介孔分子筛材料，所述球形凹凸棒石介孔复合载体的粒径为20-50μm，比表面积为150-600m²/g，孔体积为0.5-1.5mL/g，孔径分布为双峰分布，且所述双峰对应的最可几孔径分别为2-10nm和20-40nm；

其中，所述载体、Pt组分前驱体、Sn组分前驱体和Na组分前驱体的用量使得制备的丙烷脱氢催化剂中，以所述丙烷脱氢催化剂的总重量为基准，所述载体的含量为97.5-99.3重量％，Pt组分以Pt元素计的含量为0.2-0.5重量％，Sn组分以Sn元素计的含量为0.2-1.2重量％，Na组分以Na元素计的含量为0.3-0.8重量％。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述丙烷脱氢催化剂的粒径为30-50μm，比表面积为150-400m²/g，孔体积为0.6-1.2mL/g，孔径分布为双峰分布，且所述双峰对应的最可几孔径分别为5-10nm和25-35nm。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述热活化的条件包括：温度为300-900℃，时间为7-10小时；所述浸渍处理的条件包括：温度为25-50℃，时间为2-6小时。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述球形凹凸棒石介孔复合载体的形成方法包括以下步骤：

(a)将模板剂、正丁醇、正硅酸乙酯和酸剂进行第一混合接触，并将得到的混合物进行晶化和过滤，得到三维介孔材料滤饼；

(b)将水玻璃与无机酸进行第二混合接触，并将接触后得到的混合物进行过滤，得到硅胶滤饼；

(c)将所述三维介孔材料滤饼、所述硅胶滤饼和凹凸棒石混合并球磨，并将球磨后得到的固体粉末用水制浆后进行喷雾干燥，再将得到的产物中的所述模板剂脱除。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，在步骤(a)中，所述模板剂为三嵌段共聚物聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯，所述酸剂为盐酸。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述模板剂、正丁醇与正硅酸乙酯的摩尔比为1：10-100：10-90。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述模板剂、正丁醇与正硅酸乙酯的摩尔比为1：60-90：50-75。