[发明专利]载体为球形含铝双介孔分子筛硅胶复合材料的异丁烷脱氢催化剂及其制法和应用

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)在模板剂和丁醇的存在下，将硅源与酸剂进行接触，并将接触后得到的混合物依次进行晶化和过滤，得到介孔分子筛滤饼；

(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，得到球形含铝双介孔分子筛硅胶复合材料载体；

(d)将步骤(c)所得球形含铝双介孔分子筛硅胶复合材料载体在含有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所述的所述的方法，其中，在步骤(a)中，所述模板剂、丁醇和硅源的用量的摩尔比为1:10-100:10-90，优选为1：60-90：50-75；

优选地，所述模板剂为三嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯，所述酸剂为盐酸，所述硅源为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、正硅酸丙酯、正硅酸钠和硅溶胶中的至少一种；

进一步优选地，所述接触的条件包括：温度为25-60℃，时间为10-72h，pH值为1-6，所述晶化的条件包括：温度为30-150℃，时间为10-72h。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(b)中，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1-5小时，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所述的方法，其中，在步骤(c)中，所述介孔分子筛滤饼和硅胶滤饼的用量的重量比为1：1-3；

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0.1-100小时；所述喷雾干燥的条件包括：温度100-300℃，转速为10000-15000r/min；

更优选地，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，所述球形含铝双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，所述球形含铝双介孔分子筛硅胶复合材料载体的含量为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％。

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。

7.根据权利要求6所述的异丁烷脱氢催化剂，其中，所述异丁烷脱氢催化剂包括载体以及负载在所述载体上的Pt组分和Zn组分，其中，所述载体为球形含铝双介孔分子筛硅胶复合材料载体，所述球形含铝双介孔分子筛硅胶复合材料载体含有铝组分、具有三维立方孔道结构的介孔分子筛材料和硅胶，所述球形含铝双介孔分子筛硅胶复合材料载体的抗压强度为12-16MPa，平均粒径为10-80μm，比表面积为100-180m²/g，孔体积为0.5-2mL/g，孔径呈双峰分布，且所述双峰对应的最可几孔径分别为4-8nm和30-40nm。

8.根据权利要求7所述的异丁烷脱氢催化剂，其中，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，所述异丁烷脱氢催化剂的抗压强度为14-16MPa，平均粒径为30-60μm，比表面积为90-160m²/g，孔体积为0.6-1.6mL/g，孔径呈双峰分布，且所述双峰对应的最可几孔径分别为4.1-8nm和32-39nm。