[发明专利]乙烷氧化脱氢催化剂及其制备方法以及乙烷氧化脱氢的方法

说明书

本发明提供一种乙烷氧化脱氢催化剂及其制备方法以及乙烷氧化脱氢的方法。该乙烷氧化脱氢催化剂包括载体和活性组分，其中所述载体为锰氧化物分子筛，所述活性组分为金属M的氧化物，所述金属M选自第V族、第VI族、第VII族、第VIII族、第IB族、第IIB族金属中的一种或多种。本发明的乙烷氧化脱氢催化剂充分利用锰氧化物分子筛的特殊晶体结构，在乙烷氧化脱氢反应中的高空速下转化率和乙烯选择性保持高水平，稳定性优良，可用于连续反应，减少再生频率，同时催化剂的制备方式简单，重复性好，有利于工业推广。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，特别涉及一种乙烷氧化脱氢催化剂及其制备方法以及乙烷氧化脱氢的方法。

背景技术

乙烯是世界最重要的大宗化工产品之一，以乙烯为原料可以生产出塑料、化纤、橡胶等一系列有机化学品，低碳烷烃催化转化成烯烃或者相应的含氧衍生物是石油化工和精细化工领域中极其重要的研究课题。利用温室气体CO₂作为温和氧化剂，选择性氧化乙烷脱氢制乙烯则是一个新思路。与用高温水蒸汽作脱氢介质相比，CO₂在反应中不但起到温和氧化剂的作用，也是体系稀释剂。CO₂的引入在很大程度上突破了乙烷直接脱氢反应热力学平衡的限制，大大提高了乙烯的收率；通过有效抑制反应中间产物的深度氧化，提高目标产物选择性。乙烷CO₂氧化脱氢制乙烯，一方面可以提供重要的工业原料乙烯，同时又可消除导致温室效应的CO₂，是一个有工业应用前景的催化反应。

国内外研究者对乙烷CO₂氧化脱氢制乙烯做了大量系统的研究，文献Ind.Eng.Chem.Res.,1995,34:474-482报道含Mn的催化剂体系对生成烯烃有很好的选择MnO/SiO₂的催化活性比MnO/γ-Al₂O₃的高，在800℃，3600h^-1，n(CO₂)/n(C₂H₄)＝1.5/1条件下，17％MnO/SiO₂催化剂上乙烷和CO₂的转化率分别为73.1％和49.0％，乙烯选择性为61.0％，催化剂表面积碳很少。CN 1152566A开发CO₂氧化乙烷脱氢制乙烯反应的Fe/Si-2及Cr/Si-2催化剂，获得了较高的乙烷转化率和乙烯选择性。如在800℃、1000h^-1、n(CO₂)/n(C₂H₆)＝1/1及常压条件下，9％Fe/Si-2催化剂的乙烷和CO₂转化率分别为62.1％和24.7％，乙烯的选择性为74.0％。根据文献和专利可知，现有催化剂体系对应的工艺条件空速低、乙烯选择性低、催化剂稳定性较差，距离工业开发要求差距较远，乙烷氧化脱氢在反应温度下生成水，催化剂的耐水性至关重要。

需注意的是，前述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可高硫醇容量地脱除硫醇的催化剂。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种乙烷氧化脱氢催化剂，包括：

载体和活性组分，其中所述载体为锰氧化物分子筛，所述活性组分为金属M的氧化物，所述金属M选自第V族、第VI族、第VII族、第VIII族、第IB族、第IIB族金属中的一种或多种。

在一些实施例中，以所述乙烷氧化脱氢催化剂的干基重量为基准，所述载体的含量为80～99.5重量％，以金属氧化物计，所述金属M的氧化物的含量为0.5～20重量％。

在一些实施例中，所述锰氧化物分子筛选自水钠锰矿、布赛尔矿、水羟锰矿、锰钡矿、锰钾矿、钙锰矿中的一种或多种。