[发明专利]用于丁烯氧化脱氢制丁二烯的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于丁烯氧化脱氢制丁二烯的催化剂，该催化剂包含M^IIFe₂O₄为主活性组分，其中M选自Zn、Mg、Co和Mn组成的组中的至少一种。

2.根据权利要求1所述用于丁烯氧化脱氢制丁二烯的催化剂，该催化剂主活性组分M^IIFe₂O₄为尖晶石结构。

3.根据权利要求1所述用于丁烯氧化脱氢制丁二烯的催化剂，该催化剂还包括以结构通式为A_aB_bC_cO_x的化合物作为助剂，以摩尔比计，与M^IIFe₂O₄组成化学式为M^IIFe₂O₄.A_aB_bC_cO_x的催化剂，其中：

A选自Fe；B选自P；C选自卤族元素的至少一种；a的取值范围为0.01～2；b的取值范围为0.01～1；c的取值范围为0.001～0.1；x为满足催化剂中各元素价态所需的氧原子总数。

4.根据权利要求1所述用于丁烯氧化脱氢制丁二烯的催化剂，其特征在于所述M选自Zn、Mg中的至少一种。

5.根据权利要求3所述用于丁烯氧化脱氢制丁二烯的催化剂，其特征在于a的取值范围为0.05～0.5，b的取值范围为0.01～0.5，c的取值范围为0.005～0.05。

6.根据权利要求3所述用于丁烯氧化脱氢制丁二烯的催化剂，其特征在于所述卤族元素选自Cl或Br中的至少一种。

7.根据权利要求1所述用于丁烯氧化脱氢制丁二烯的催化剂，催化剂在400～500℃的CO₂吸附量大于室温下CO₂饱和吸附量的10％；优选的催化剂在400～450℃的CO₂吸附量大于室温下CO₂饱和吸附量的20％，更优选为26％。

8.一种丁烯氧化脱氢制丁二烯的催化剂的制备方法，其特征在于包含以下步骤：

1)将包含Fe源，P源，以及Zn源、Mg源、Co源或Mn源中的至少一种和卤族元素的至少一种混合，得到催化剂前体；

2)将包括催化剂前体和非强制性加入的制孔剂的混合物成型，获得所述催化剂；

3)任选的，上述催化剂还包括焙烧、干燥的步骤。

9.根据权利要求8所述的催化剂的制备方法，其特征在于催化剂前体的体积平均粒径90μm，D(0.97)(体积粒径)180μm。

10.根据权利要求8～9所述的催化剂的制备方法，其特征在于干燥温度为90℃～150℃，干燥时间为1～24小时，焙烧温度为450℃～850℃，焙烧时间为1～24小时。

11.一种采用权利要求1～10中任意一种催化剂的用于丁烯氧化脱氢制丁二烯的工艺方法，其特征在于，反应包括丁烯在含氧气体存在下与催化剂接触的步骤，所述含氧气体包括空气、氧气或O₂与CO₂的混合物中的至少一种。

12.根据权利要求11所述的工艺方法，反应物中丁烯：氧气：水蒸气的体积比为1：(0.2～2)：(1～20)，反应入口温度为300℃～500℃。

13.根据权利要求11所述的工艺方法，含氧气体为氧气和CO₂的摩尔比为1：1：(0.1～50)。