[发明专利]低温高效催化丙烷直接脱氢制丙烯的方法

权利要求书

1.一种低温高效催化丙烷直接脱氢制丙烯的方法，其特征在于：在400～500℃的反应温度下，丙烷原料在催化剂上直接反应得到丙烯，丙烷浓度为2％～5％，N₂为平衡气，丙烷空速为15000mL·g_cat^-1·h^-1～30000mL·g_cat^-1·h^-1，所述催化剂为Zn:Zr摩尔比为1:1～1:9的锌锆复合金属氧化物。

2.根据权利要求1所述的低温高效催化丙烷直接脱氢制丙烯的方法，其特征在于：反应温度为450～500℃。

3.根据权利要求1所述的低温高效催化丙烷直接脱氢制丙烯的方法，其特征在于：催化剂为Zn:Zr摩尔比为1:1～1:2的锌锆复合金属氧化物。

4.根据权利要求1所述的低温高效催化丙烷直接脱氢制丙烯的方法，其特征在于：锌锆复合金属氧化物无需预还原直接进行脱氢反应，且活性下降时在500℃～700℃空气气氛下煅烧30～60min，N₂吹扫5～30min，然后通入反应气，催化剂恢复到最初的活性。

5.根据权利要求1所述的低温高效催化丙烷直接脱氢制丙烯的方法，其特征在于：锌锆复合金属氧化物的制备方法是溶胶凝胶、共沉淀或溶剂热法中的一种。

6.根据权利要求5所述的低温高效催化丙烷直接脱氢制丙烯的方法，其特征在于：溶胶凝胶法是将一定量的锌盐、锆盐和柠檬酸按一定比例溶于去离子水中，金属离子总浓度为0.1～0.5mol·L^-1，总的金属离子与柠檬酸的摩尔比为1:1～1:4，搅拌均匀，在80～90℃温度下浓缩得到凝胶，100～120℃温度下干燥，一定温度下煅烧得到催化剂。

7.根据权利要求5所述的低温高效催化丙烷直接脱氢制丙烯的方法，其特征在于：共沉淀法是将一定量的锌盐和锆盐溶于去离子水中，金属离子总浓度为0.05～0.15mol·L^-1，搅拌均匀，用氨水调节pH值至9～10，80～90℃温度下老化4～8h，过滤，采用去离子水洗涤，100～120℃温度下干燥，一定温度下煅烧得到催化剂。

8.根据权利要求5所述的低温高效催化丙烷直接脱氢制丙烯的方法，其特征在于：溶剂热法是将锌盐和锆盐溶于溶剂中，金属离子总浓度为0.05～0.15mol·L^-1，搅拌均匀，溶液转移到聚四氟乙烯内衬的水热釜中，130～150℃温度下保持4～8h，过滤，用去离子水洗涤，100～120℃温度下干燥，一定温度下煅烧得到催化剂。

9.根据权利要求6-8中任一所述的低温高效催化丙烷直接脱氢制丙烯的方法，其特征在于：锌盐和锆盐均是乙酸盐或硝酸盐中的一种；煅烧温度为400～600℃，煅烧时间为2～6h。

10.根据权利要求8所述的低温高效催化丙烷直接脱氢制丙烯的方法，其特征在于：溶剂是乙二醇或聚乙二醇中的一种。