[发明专利]一种用于轻质烷烃芳构化的炭基催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于轻质烷烃芳构化的炭基催化剂，其特征在于：所述炭基催化剂以多孔炭为载体，负载有机磷，或者同时负载有机磷和金属盐化合物；以催化剂总质量计，所述催化剂中磷的质量百分比为0.01～30%，所述催化剂中金属盐化合物的质量百分比为0.01～20%。

2.如权利要求1所述的一种用于轻质烷烃芳构化的炭基催化剂，其特征在于：所述多孔炭选自生物质炭、煤基碳或碳纳米管。

3.如权利要求2所述的一种用于轻质烷烃芳构化的炭基催化剂，其特征在于：所述生物质炭选自椰壳炭、竹炭、木质炭。

4.如权利要求1所述的一种用于轻质烷烃芳构化的炭基催化剂，其特征在于：所述有机磷选自三苯基磷、二甲基苯基磷、二苯基磷、三甲基磷、三乙基磷、苯磷酸、植酸磷、甘草磷。

5.如权利要求1所述的一种用于轻质烷烃芳构化的炭基催化剂，其特征在于：所述金属盐化合物选自Zn盐、Ge盐、Ni盐、Fe盐、Co盐、Mo盐、Pt盐、Pd盐、Ga盐、La盐中的一种或多种；所述盐选自硝酸盐、卤化盐、硫酸盐、醋酸盐或磷酸盐。

6.权利要求1所述的用于轻质烷烃芳构化的炭基催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1，多孔炭预处理：将多孔炭载体经过酸洗干燥和/或双氧水浸泡干燥处理后作为载体备用；

步骤2，取预处理后的多孔炭载体放入Zn、Ge、Ni、Fe、Co、Mo、Pt、Pd、Ga、La中的一种或者几种金属盐水溶液中超声处理，再采用浸渍法处理，然后干燥得到负载金属盐的多孔炭载体；

步骤3，取预处理后的多孔炭载体或负载金属盐的多孔炭载体，放入有机磷的丙酮溶液中超声处理，再采用水热法或浸渍法处理，然后干燥得到负载有机磷的炭基催化剂或者同时负载金属盐和有机磷的炭基催化剂。

7.如权利要求6所述的用于轻质烷烃芳构化的炭基催化剂的制备方法，其特征在于，所述多孔炭为椰壳炭时预处理方法为：将椰壳炭原料和10～30wt%浓度的双氧水按照1:1～3的体积比在30～80℃的温度下浸泡2h以上后，抽滤洗净于100～150℃下干燥1～15h，得到椰壳炭载体；所述多孔炭为煤基炭时预处理方法为：将煤基炭原料和1～3M的HCl水溶液按照1：1～3的体积比在40～60℃的温度下浸泡2h以上后，抽滤洗净于100～150℃下干燥1～15h，得到煤基炭载体。

8.如权利要求6所述的用于轻质烷烃芳构化的炭基催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2和3中超声处理时间为2～10h，水热法处理条件为：80～200℃水热处理0.2～24h，浸渍法处理条件为：25～80℃下浸渍1～24h；干燥条件为：100～150℃干燥2～24h。

9.如权利要求6所述的用于轻质烷烃芳构化的炭基催化剂的制备方法，其特征在于：所述的浸渍法采用等体积浸渍、真空浸渍、微波浸渍、超声波浸渍或干法浸渍。

10.权利要求1所述的炭基催化剂用于催化轻质烷烃的芳构化反应，其特征在于：所述催化剂在用于轻质烷烃芳构化反应前需要活化，活化条件为：500～1000℃惰性气氛下活化0.1～24h。