[发明专利]一种丙烷脱氢制丙烯催化剂的活化还原方法

说明书

本发明属于脱氢催化剂的制备领域，具体涉及一种具有大孔结构的丙烷脱氢催化剂的活化还原方法。本发明则是以大孔氧化铝作为载体，通过氧氯化处理、氢化还原处理和和硫化处理，使多组分均匀分散在氧化铝载体上并具有较好的分散稳定性。具有高分散及分散稳定性的催化剂应用在脱氢反应中时，表现出活性高、选择性好、抗积碳性能，再生后金属组分仍能保持高分散状态、性能损失小等优点。

技术领域

本发明属于脱氢催化剂的制备领域，具体涉及一种具有大孔结构的丙烷脱氢催化剂的活化还原方法。

背景技术

丙烯是重要的有机化工原料，其来源包括炼油产品及副产品和专门生产烯烃的工艺，比如原油经过蒸馏和炼油工艺得到成品油的同时副产出低碳烯烃、石脑油进行蒸汽裂解得到乙烯的同时副产出丙烯和丁烯、煤或甲醇制烯烃、催化脱氢制烯烃。随着低碳烯烃需求量的增长，催化脱氢技术因其装置流程短、投资成本和运营成本较低，显现出明显优势。

负载型铂基催化剂是丙烷脱氢催化剂中的一种，高温和低烷烃分压更有利于获得高转化率。不过受热力学平衡限制，易发生裂解和深度脱氢造成积碳，催化剂会因此快速失活，需要再生处理，催化剂经历多次再生后，因为活性物种的结构变化，活性会有损失，并且为不可逆失活。显然，提高催化剂的稳定性是该催化反应的一个关键问题。因此高稳定性是丙烷脱氢催化剂开发的关键技术。

发明内容

为了改善现有技术的步骤，本发明的目的是提供一种具有大孔结构的丙烷脱氢制丙烯催化剂的活化还原方法。通过该方法制备的脱氢催化剂具有活性高、选择性好、抗积碳性能强，并且稳定性高，使用寿命大大提高的特点。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种丙烷脱氢制丙烯催化剂的活化还原方法，该方法包括：

(1)将负载活性组分的丙烷脱氢制丙烯催化剂前驱体或者氧化态的丙烷脱氢制丙烯催化剂进行干燥处理；

(2)对步骤(1)的产物依次进行氧氯化处理、氢化还原处理和硫化处理，制备得到所述催化剂。

根据本发明，步骤(1)中，负载活性组分的丙烷脱氢制丙烯催化剂前驱体是指通过浸渍、共混、喷涂等方式负载活性组分但未进行焙烧处理的氧化铝载体。其中，所述的浸渍、共混、喷涂等方式均为本领域常规的负载活性组分的方法。

根据本发明，步骤(1)中，氧化态的丙烷脱氢制丙烯催化剂是指通过浸渍、共混、喷涂等方式负载活性组分并进行焙烧处理的氧化铝载体，或经过焙烧的使用后的催化剂。其中，所述的浸渍、共混、喷涂等方式均为本领域常规的负载活性组分的方法。

根据本发明，步骤(1)中，所述负载活性组分的丙烷脱氢制丙烯催化剂为本领域常规的负载活性组分的丙烷脱氢制丙烯催化剂，示例性地，所述负载活性组分的丙烷脱氢制丙烯催化剂包括活性组分和载体，所述活性组分为Pt、Sn、碱金属和/或碱土金属；所述载体为氧化铝。

根据本发明，步骤(1)中，所述干燥处理的温度为100-300℃，所述干燥处理的时间为0.5-12h，所述干燥处理是在空气或者惰性气氛下进行的。

根据本发明，步骤(1)中，所述干燥处理后的物料在700℃的烧失量为0.03-5wt％。

根据本发明，步骤(2)中，所述氧氯化处理的温度为400-700℃，所述氧氯化处理的时间为0.5-24h，所述氧氯化处理是在含有水蒸气、含氯气体和氧气的混合气体下进行，例如可以在空气中添加水蒸气和含氯气体后得到的混合气体，其中，空气的体积空速为200-2000h^-1，水蒸气和空气体积比为0.1-5％:1，水蒸气和含氯气体的摩尔比为10-50:1。

所述含氯气体可以是氯气、氯化氢、氯仿、四氯乙烯、四氯化碳中的至少一种，还可以是氯气和惰性气体的混合气中的至少一种；所述氯气和惰性气体的混合气可以是氯含量为0.1-10v％的氯氮混合气。