[发明专利]制备C3-C5石蜡烃脱氢催化剂的方法

说明书

本发明涉及C₃-C₅石蜡烃脱氢催化剂的制备方法。

在本领域中，人们熟知下列石蜡烃脱氢催化剂的制备方法，这种催化剂以铝、铬和钾为基，其载体为含有Al₂O₃和SiO₂的多孔载体（美国专利3，446，865和苏联专利202，791）。

先有技术的公知方法的缺点是其制备的催化剂稳定性、活性和机械强度相对较低。

另一个有所改进的方法是制备以铝、铬为基础的用于烃类脱氢的催化剂的制备方法，该方法在于首先用硅和钾化合物的溶液浸渍氧化铝，然后用铬化合物浸渍，然后对得到的催化剂进行干燥、焙烧（美国专利2，991，255）。这后一个方法的缺点仍然是催化剂的活性、机械强度和稳定性差。

我们非常吃惊地发现如果按一种特殊的系列步骤进行操作，可获得具有高机械强度、高稳定性的高活性催化剂。

本发明的目的就是提供一种制备C₃-C₅石蜡烃（含3～5个碳原子的石蜡烃）脱氢催化剂的方法，该催化剂以铝、铬、钾和硅为基。按照本方法，将具有微球（20～150μm）形状的氧化铝（Al₂O₃）进行第一次焙烧，焙烧温度在500℃～700℃之间，但最好在600℃左右。然后进行第二次焙烧，温度高于1000℃，但最好在1100℃左右。焙烧的时间为很多小时。然后将焙烧产品用含铬和钾化合物的溶液浸渍，或用单独的铬和钾化合物的溶液分别浸渍。产品然后干燥，并用硅化合物溶液浸渍，最后干燥并在高达700℃的温度下焙烧。

对于硅化合物，那些在0℃～500℃下可通过氧化或水解而分解的该类化合物都可使用。

这些化合物的例子是：Si（OC₂H₅）₄，C₆H₅-SiCl₃，C₆H₅-Si（C₂H₅）Cl₂，和其它具有下列通式的化合物：

其中，X、Y、W和Z可以是-R，-Cl，-Br，-SiH，-COOR，-SiHrClm，其中R为具有1～30个碳的烷基，环烷基，芳基，烷基环烷基;r和m的数目为1或2，但它们的和为3。

对于铬化合物，那些通过焙烧能产生Cr₂O₃特别是CrO₃的化合物都可应用;对于钾化合物，通过焙烧能够分解生成K₂O的钾盐都可使用，例如K₂CO₃。

按本发明的方法得到的催化剂具有下列元素组成（以氧化物表示）：

SiO₂：0.5～3%（重） 最好为1～2%（重）;

K₂O：0.5～3%（重） 最好为1～2%（重）;

Cr₂O₃：10～25%（重） 最好为12～20%（重）;

其余部分为Al₂O₃。

按照本发明的方法，在用硅化合物处理以后，就可将处于高度分散条件下，均相分布的，包括铬，钾，铝的催化剂活性部分通过低聚SiO₂的晶格固定起来。这种固定可以防止在催化剂的焙烧和以后的使用过程中活性相发生晶态化，并保证高的活性，机械强度和稳定性。

以下将用例子以非限定的方式对本发明进行说明：

例1

将铝盐的溶液或水合氧化铝的悬浮液喷雾干燥，以制备粉球γ-Al₂O₃（20～150μm），悬浮液是通过铝盐沉淀而制备的。

干燥并在600℃下焙烧1小时后，就可得到具有微球形状的γ-Al₂O₃，其比表面为280m²/g，半径在0～70A范围内的孔容积约为0.61cm³/g。