[发明专利]一种脱氢催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种脱氢催化剂，其包括复合金属氧化物，所述复合金属氧化物的结构通式如式(I)所示：

A_xB_yC_zFeO_δ (I)；

其中，元素A为Mg；

元素B为La和/或Ce；

元素C为Y和/或Lu；

x为0.01～1；y为0.01～0.5；z为0.01～0.5；δ为满足催化剂中各元素化合价所需的氧原子总数；

所述复合金属氧化物在350℃～550℃下容碳因子C_i=2.5～100，其中，C定义为比表面积/（积炭量×反应天数），i指反应天数，i为1～30。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，在所述结构通式(I)中，x为0.2～0.8；y为0.01～0.2；z为0.01～0.2。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，C_i=2.5～80。

4.一种根据权利要求1-3中任一项所述的催化剂的制备方法，包含以下步骤：

a）将造孔剂加入到含有元素A、B、C和Fe的溶液中，得到第一混合液；以及

b）使所述第一混合液与碱性溶液接触，得到pH值为7～10的第二混合液。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述造孔剂选自PEG、PVP、淀粉和尿素中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述造孔剂的平均分子量为30000~50000。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液的电导率为（5~10）×10^-4 S/cm。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液的电导率为（6~8）×10^-4S/cm。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液选自氨水、碳酸铵、碳酸氢铵和氢氧化钠中的至少一种。

10.根据权利要求4-6、8-9中任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括：

c）对所述第二混合液进行过滤、洗涤和干燥处理，制得催化剂粗产品。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述干燥处理的温度为80℃-150℃，时间为6h-24h。

12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，还包括：

d）对制得的催化剂粗产品进行焙烧处理，制得所述催化剂。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧处理的温度为400℃～650℃，时间为1h～24h。

14.一种根据权利要求1-3中任一项所述的催化剂或根据权利要求4-13中任一项所述的制备方法制得的催化剂在丁烯氧化脱氢制丁二烯领域中的应用。

15.一种丁烯氧化脱氢制丁二烯的方法，包括：使含有丁烯、含氧气体和水蒸汽的原料与权利要求1-3中任一项所述的催化剂或根据权利要求4-13中任一项所述的制备方法制得的催化剂进行接触。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述接触的条件包括：反应温度为350℃～550℃、体积空速为200 h ^-1～800h^-1、氧烯摩尔比为（0.2～1.0）:1、水烯摩尔比为（2～12）:1。