[发明专利]载体为球形含铝介孔分子筛硅胶复合材料的异丁烷脱氢催化剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种制备异丁烷脱氢催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(a)在第一模板剂、三甲基戊烷和乙醇的存在下，将四甲氧基硅烷与酸剂进行第一接触，并将接触后得到的混合物依次进行第一晶化和过滤，得到1号介孔分子筛滤饼；在第二模板剂存在下，将硅源和氨水溶液进行第二接触，并将接触后得到的混合物进行第二晶化和过滤，得到2号介孔分子筛滤饼；

(b)将水玻璃与无机酸和正丁醇进行接触，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1号介孔分子筛滤饼、2号介孔分子筛滤饼和硅胶滤饼混合并在高铝陶瓷罐中进行球磨，并将球磨后得到的固体粉末用水制浆，然后将得到的浆料进行喷雾干燥，再将得到的产物中的所述模板剂脱除；

(d)将步骤(c)所得球形含铝介孔分子筛硅胶复合材料载体进行热活化处理，随后在含有Pt组分前驱体和Zn组分前驱体的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。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(a)中，所述第一模板剂、乙醇、三甲基戊烷和四甲氧基硅烷的用量的摩尔比为1：(100-500)：(200-500)：(50-200)，优选为1：(200-400)：(250-400)：(70-150)；所述硅源、第二模板剂、氨水中的氨和水的用量摩尔比为1：(0.1-1)：(0.1-5)：(100-200)，优选为1：(0.2-0.5)：(1.5-3.5)：(120-180)；

优选地，所述第一模板剂包括三嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯P123和F127，所述酸剂为pH值为1-6的乙酸和乙酸钠缓冲溶液；所述第二模板剂为十六烷基三甲基溴化铵，所述硅源包括正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、正硅酸丙酯、正硅酸钠和硅溶胶中的至少一种，优选为正硅酸乙酯；

进一步优选地，所述第一接触的条件包括：温度为10-60℃，时间为10-72h，pH值为1-7，所述第一晶化的条件包括：温度为30-150℃，时间为10-72h；所述第二接触的条件包括：温度为25-100℃，时间为10-72h；所述第二晶化的条件包括：温度为30-150℃，时间为10-72h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(b)中，所述水玻璃与无机酸接触的条件包括：所述水玻璃、无机酸和正丁醇接触的条件包括：水玻璃、无机酸和正丁醇的用量的重量比为(3-6)：1：1，温度为10-60℃，时间为1-5h，pH值为2-4；所述无机酸为硫酸、硝酸和盐酸中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(c)中，相对于100重量份的所述1号介孔分子筛滤饼和2号介孔分子筛滤饼的总用量，所述硅胶滤饼的用量为1-90重量份，优选为2-85重量份；所述1号介孔分子筛滤饼和2号介孔分子筛滤饼的用量的重量比为1：(0.5-2)，优选为1：(0.6-1.5)；

更优选地，所述在高铝陶瓷罐中进行球磨的条件包括：磨球的转速为300-500r/min，高铝陶瓷球磨罐内的温度为15-100℃，球磨的时间为0.1-100h；所述喷雾干燥的条件包括：温度100-300℃，转速为10000-15000r/min；

进一步优选地，所述模板剂脱除的过程包括：在300-600℃下，煅烧10-80h。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(d)中，所述球形含铝介孔分子筛硅胶复合材料载体、Pt组分前驱体和Zn组分前驱体的用量使得制备的异丁烷脱氢催化剂中，以所述异丁烷脱氢催化剂的总重量为基准，所述载体的含量为98-99.4重量％，所述Pt组分以Pt元素计的含量为0.1-0.5重量％，所述Zn组分以Zn元素计的含量为0.5-1.5重量％；

优选地，所述热活化的条件包括：温度为300-900℃，时间为7-10h；所述浸渍处理的条件包括：温度为25-50℃，时间为2-6h。

6.由权利要求1-5中任意一项所述的方法制备的异丁烷脱氢催化剂。