[发明专利]利用丁烯催化裂解为丙烯的催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于石油化工产品技术领域，具体涉及一种利用丁烯催化裂解为丙烯的催化剂及其制备方法，所述的制备方法包括，(1)高岭土的活化处理；(2)将活化处理的高岭土分散到溶剂中，加入过渡金属盐、稀土金属盐和碱金属盐，搅拌混合后超声分散处理，接着低温真空干燥得到粉体混合物；(3)向所述的粉体混合物中加入聚乙烯醇水溶液，揉捏成型，置于高温烧结炉中烧结成型，得到所述的催化剂；本发明提供的用于丁烯催化裂解为丙烯的催化剂的制备方法，采用成本低廉，来源丰富的高岭土作为基本原料，在高岭土中掺杂复合金属离子形成具有多催化位点的催化体系，对丁烯催化裂解为丙烯具有显著的催化效果；利于提高丙烯的收率以及丙烯的选择性。

技术领域

本发明属于石油化工产品技术领域，具体涉及一种利用丁烯催化裂解为丙烯的催化剂及其制备方法。

背景技术

丙烯是三大合成材料的基本原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、异丙醇、丙酮和环氧丙烷等。现有技术中，存在有不少丁烯催化裂解制备丙烯的技术方案，如KBR公司开发的Superflex工艺，Mobil公司开发的MOI工艺，Lurgi公司开发的Propylur工艺，日本旭化成公司开发的Omega Plant工艺，ATOFINA公司和UOP联合开发的ATOFINA/UOP工艺等，以及我国开发的OCC工艺等(张海燕等，《化工科技》，2015，23(4)：72-75)

目前，丁烯催化裂解催化剂可以分为负载型金属氧化物催化剂和分子筛催化剂两大类，第一类常采用ZrO₂，MgO，TiO₂，Al₂O₃等负载Ni、V、Fe、Cu、稀土等金属；但其易于结焦，使用寿命短，而且产物中存在一定量的CO/CO₂等副产物，其经济性较差。大多数丁烯裂解的工艺过程都采用第二类催化剂，而上述提到的所有工艺技术都是采用ZSM-5或者改性的ZSM-5分子筛，这类催化剂虽然使用寿命较长，但是其烯烃收率低，选择性较差，而且重组分产量高，不利于原子经济性。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种用于丁烯催化裂解制取丙烯的催化剂的制备方法，制备得到的催化剂具有烯烃选择率高，催化丁烯裂解制取丙烯的产率高的优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种利用丁烯催化裂解为丙烯的催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)高岭土的活化处理；

(2)将活化处理的高岭土分散到溶剂中，加入过渡金属盐、稀土金属盐和碱金属盐，搅拌混合后超声分散处理，接着低温真空干燥得到粉体混合物；

(3)向所述的粉体混合物中加入聚乙烯醇水溶液，揉捏成型，置于高温烧结炉中烧结成型，得到所述的催化剂。

在进一步的技术方案中，步骤(1)中，所述的活化处理包括，将高岭土置于500～650℃的高温下煅烧处理4～10h，接着将煅烧产物捣碎、研磨并过40目筛，再加入酸性溶液进行酸化处理1～2h，然后过滤，收集滤饼，在低温真空条件下进行干燥处理，得到活化处理后的高岭土。

在进一步的技术方案中，步骤(2)中，所述过渡金属盐、稀土金属盐和碱金属盐的重量比为(0.3～0.55)：(0.1～0.25)：1。

在进一步的技术方案中，步骤(2)中，所述过渡金属盐、稀土金属盐和碱金属盐的重量比为(0.45～0.5)：(0.15～0.2)：1。

在进一步的技术方案中，步骤(3)中，所述聚乙烯醇水溶液的质量分数为5～10wt％；

所述粉体混合物与聚乙烯醇水溶液的质量比为1：(0.15～0.4)。

在进一步的技术方案中，步骤(3)中，所述烧结成型的工艺条件包括，烧结温度为550～700℃，烧结时间为2～5h。