[发明专利]一种负载型催化剂及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种负载型催化剂及其制备与应用。该催化剂包括氧化锌掺杂规整介孔氧化铝载体，以及负载于载体上的活性组分和助剂；所述活性组分包括氧化铬，所述助剂包括碱金属氧化物、碱土金属氧化物和第四副族金属氧化物。该催化剂具有高催化活性、高烯烃选择性，且催化剂稳定性好，将其应用于丙烷脱氢制备丙烯的反应过程中可提高烯烃产率、降低催化剂反应过程中产生的积炭。

技术领域

本发明属于石油化工领域，特别是催化脱氢技术领域，涉及一种负载型催化剂及其制备与应用。

背景技术

目前世界上工业丙烯主要通过石脑油裂解、催化裂化、丙烷脱氢、甲醇氧化等工艺生产，其中世界范围内丙烯产量的61％来源于石脑油裂解，27％来源于催化裂化。但在我国90％的丙烯来源于石脑油裂解、催化裂化和甲醇氧化脱氢。通过丙烯来源我们可以看出丙烯的生产高度依赖于炼油产业，传统工艺制丙烯存在着反应温度要求高、耗能大和烯烃收率低等缺点，并且随着对丙烯需求的不断增加传统工艺产量已不能满足现有市场对丙烯的需求。近几年来我国对丙烯需求量不断在上升，丙烯的产量成为一个缺口，丙烯的进口价格也在逐年上升，因此丙烷脱氢制丙烯(PDH)成为使丙烯增产的一条重要途径。

中国专利CN 201410392504.2和CN 201410392215.2分别公开了含有骨架银和骨架硼的低碳烃脱氢催化剂及其制备方法，采用含有银或硼的氧化铝作为载体，氧化铬为活性组分，钠、钾、钙、镁、铜、锆、铈、银为助剂，骨架银或硼的引入提高了催化剂的稳定性和抗积碳能力。

中国专利CN 201310234194.7公开了一种氧化铬/氧化铝催化剂的制备方法，采用一步醇热法合成以氧化铝为载体，铬氧化物为活性组分的薄片状氧化铬/氧化铝催化剂。在低碳烷烃脱氢制烯烃的应用当中，具有较高的丙烷转化率，良好的丙烯选择性和成本较为低廉的特点。

专利申请CN 103301830A公开了一种氧化铬/氧化铝催化剂制备方法及其在低碳烷烃脱氢制烯烃的应用。采用水热法一步合成方法将铬源、铝源、模板剂与去离子水合成催化剂活性组分氧化铬均匀分散在载体多孔氧化铝上的丙烷脱氢制丙烯的高性能催化剂。其特点具有活性高，稳定性好和丙烯的收率高的优点，具有好高的经济效益；失活催化剂可重新煅烧再生，其催化效果与新制催化剂的无明显差别，重复使用性较好。

专利申请CN 104128175A公开了一种水热稳定性好的低碳烃脱氢催化剂及其制备方法，向氧化铝中添加镁、锌，制成尖晶石结构的复合载体后负载氧化铬、碱金属或碱土金属氧化物作为助剂，镁和锌的引入增加了催化剂的水热稳定性，防止催化剂在再生期间发生粉化。

中国专利CN 201210408504.8公开了一种脱氢催化剂及其制备方法，采用氨处理氧化铝为载体，铬为活性组分，以钾和锰、钴、铁、镍、铜、锌为助剂，具有氧化铬含量低、活性高、丙烯选择性好等优点。

氧化铬基催化剂的失活与催化剂反应过程中表面上产生的积炭有关。降低积炭有助于提高催化剂的寿命，降低催化剂失活速率，提高催化剂活性。遗憾的是，目前还不能有针对性的从理论上设计催化剂来降低反应中所产生的积炭。

发明内容

基于以上背景技术，本发明提供一种负载型催化剂及其制备与应用。该催化剂具有高催化活性、高烯烃选择性，且催化剂稳定性好，将其应用于丙烷脱氢制备丙烯的反应过程中可提高烯烃产率、降低催化剂反应过程中产生的积炭。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供一种负载型催化剂，该催化剂包括氧化锌掺杂规整介孔氧化铝载体，以及负载于载体上的活性组分和助剂；

所述活性组分包括三氧化二铬，所述助剂包括碱金属氧化物、碱土金属氧化物和第四副族金属氧化物。