[发明专利]用于C3/C4烷烃混合脱氢的方法

说明书

本发明涉及一种用于C3/C4烷烃混合脱氢的方法，主要解决现有技术制备的脱氢催化剂活性较低的问题。本发明通过采用C3/C4烷烃混合脱氢的方法，反应原料为丙烷/异丁烷，在反应条件为：水蒸气和烷烃体积比为(10～1)：1，反应温度为400℃～600℃，反应压力为0～1MPa，烷烃质量空速为3.0～8.0h^‑1时，反应原料与催化剂接触反应得到丙烯/异丁烯；以重量份数计，催化剂包括以下组分：0.1～5份Pt或其氧化物；0.1～5份Sn或其氧化物；90～99份复合氧化物M1‑M2‑Al‑O载体，M1选自IIA和VIIB元素的混合物、M2选自镧系元素的至少一种，可以较好地解决了该问题，可用于混合烷烃脱氢制备丙烯/异丁烯的工业生产。

技术领域

本发明涉及一种用于C3/C4烷烃混合脱氢的方法，C3为丙烷，C4为异丁烷。

背景技术

低碳烯烃中的丙烯和异丁烯是石油化工领域用途最广泛的有机原料之一，一般从炼油 厂和化工厂中作为副产品得到。尽管已开发和推广了多产丙烯、异丁烯的MGG(Maximum Gas Plus Gasoline)催化裂解工艺，但丙烯、异丁烯的量仍然不能满足市场需求，尤其是 随着PP(聚丙烯)用量增加和异丁烯醚化生产MTBE作为低污染和高辛烷值汽油添加剂后， 其需求与日俱增。利用丙烷和异丁烷脱氢生产丙烯和异丁烯工艺在低碳烷烃资源丰富地区 倍受青睐。世界上工业化的脱氢工艺有菲利浦石油公司的STAR工艺、联合催化和鲁姆斯 公司的Catofin工艺、UOP公司的Oleflex工艺以及俄罗斯雅罗斯拉夫尔研究院与意大利 Snamprogetti工程公司联合开发的Snamprogetti流化床脱氢工艺。STAR和Catofin工艺采用固 定床间歇再生反应系统；Oleflex工艺采用移动床连续再生式反应系统；而Snamprogetti工 艺采用流化床反应再生系统。另外，还有Linde与BASF联合开发的烷烃脱氢技术。

由于热力学因素的限制，丙烷/异丁烷脱氢催化反应都在高温下进行，催化剂积炭失活 严重，开发高活性、高选择性和高稳定性的催化剂成为该技术的关键。中国专利(CN96117222.3)和美国专利(US4438288)报道的以铂元素为主活性组分的催化剂和中国专利(CN200910012450.1、CN200610126812.6)披露的以铬元素为主活性组分的催化剂是低碳烷烃直接脱氢催化反应的两类重要催化剂。低碳烷烃直接脱氢过程已经实现了工业化应用，其中Pt系催化剂因其具有高活性、低污染、低磨损率等特点而成为研究热点。中国专利(CN200910209534.4)公开的催化剂K-Ce-Pt-Sn/γ-Al₂O₃在反应6h后，丙烷的转化率为38％，丙烯的选择性为98％，且积炭量较少。Xue等在在《Journal of Natural GasChemistry》 (天然气化学学报)2012 21:324-331上发表的“Effect of Cerium Additionon Catalytic Performance of PtSnNa/ZSM-5Catalyst for Propane Dehydrogenation”(Ce的加入对PtSnNa/ZSM-5催化剂丙烷脱氢性能的影响)文章中考察了在PtSnNa/ZSM-5中加入Ce的 影响，发现当Ce的浓度适宜时，Pt分散度增加且积炭量减少。Ce还增强了Sn组分和载 体的作用，使得Sn多数以氧化态存在对丙烷脱氢反应有益。

C3和C4烷烃脱氢催化剂目前已经取得较大进展，但是催化剂活性还有提升的空间。 本发明采用M1-M2-Al-O为载体负载Pt-Sn催化剂改进了催化剂的性能，应用于C3/C4烷烃混合脱氢，具有较好应用前景，目前尚未有相关报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中，C3/C4烷烃混合脱氢催化剂活性较低， 提供一种用于C3/C4烷烃混合脱氢的方法。该方法具有C3/C4烷烃混合脱氢催化剂高活性 的特点。