[发明专利]一种控制活性组分分布的低碳烷烃脱氢催化剂的制法

摘要

本发明为一种控制活性组分分布的低碳烷烃脱氢催化剂的制法。特征在于通过在催化剂制备过程中加入扩孔剂，增加催化剂孔容及改善催化剂孔分布。同时在扩孔剂上负载部分活性组分，并对扩孔剂进行含水量的调节，使得部分或全部活性组分更集中的分布在催化剂内部孔表面，从而实现控制活性组分在催化剂内的分布。

主权项

一种控制活性组分分布的低碳烷烃脱氢催化剂的制法，其特征在于：制备的所述脱氢催化剂，活性组分为氧化铬主要来自含铬的化合物，包括硝酸铬、铬酸、铬酸盐、铬酐、草酸铬、酒石酸铬；助剂包括碱金属的化合物，包括钾和钠的硫酸盐，硝酸盐，碳酸盐、磷酸盐，碳酸氢盐；助剂还包括碱土金属化合物，包括钙和镁的硝酸盐；助剂还包括过渡金属化合物，包括硝酸锌、硝酸锆，硝酸镍，硝酸铁；制备的所述脱氢催化剂所使用的氧化铝粉体包括氢氧化铝粉体和活性氧化铝粉体，其粒度为50微米到300微米之间，其中氢氧化铝包括无定形氢氧化铝、假一水软铝石、一水软铝石、一水硬铝石、三水铝石、湃铝石、诺水铝石；活性氧化铝包括γ氧化铝、η氧化铝、θ氧化铝；在方案实施中使用一种氧化铝粉体，或者使用两种以上不同粒度范围的一种氧化铝粉体，再或者使用两种以上粒度相同但氧化铝不同的粉体混合物；制备的所述脱氢催化剂所使用的扩孔剂为不易溶于水的物质，包括碳粉、焦碳、纤维素、木屑、田菁粉中的一种或多种混合物；制备的所述脱氢催化剂所使用的稀酸包括含0‑50%的硝酸、硫酸、盐酸、磷酸、乙酸的水溶液；制备的所述脱氢催化剂所使用的成型的机器包括压片机、辊式制粒机，制丸机、制模机，挤条机；成型后氧化铝混合物的形状包括球形、片状、圆柱体、星形、三叶形、四叶形，丸形，细粒形以及长方体形颗粒，具有适宜的尺寸；所述脱氢催化剂的制备方案有2种：方案之一是：将含铬化合物、碱金属化合物以及碱土金属化合物和过渡金属化合物溶于水中得到浸渍液，一部分浸渍液吸附于扩孔剂上；扩孔剂与氧化铝粉体、剩余的浸渍液及稀酸混合，再成型及活化，制备步骤如下：1）将各种适量活性组分化合物溶于水中，得到含活性金属物质的浸渍液；浸渍液中活性组分含量满足：使得催化剂上氧化铬含量为催化剂重量的15‑40%，碱金属氧化物为催化剂重量的0.1‑3%，碱土金属化合物为催化剂重量的0.05‑1%，过渡金属化合物为催化剂重量的0.1‑2%；2）扩孔剂的用量为氧化铝粉体重量的3%‑20%；将扩孔剂用20%‑100%浸渍液浸渍，完全吸附到扩孔剂上，然后将湿的扩孔剂在室温‑150℃的条件下干燥不超过12小时，使得湿的扩孔剂失去其所含水分的20%‑100%，得到预处理的扩孔剂；3）将预处理的扩孔剂与氧化铝粉体、剩下的浸渍液以及适量稀酸混合成湿的团块，然后成型；4）成型后的湿料在80‑180℃干燥1‑12小时，然后在450‑900℃煅烧2‑8小时即得到催化剂成品；方案之二是：首先将含铬化合物、碱金属化合物以及碱土金属化合物和过渡金属化合物溶于水中得到浸渍液，一部分浸渍液吸附于扩孔剂上；扩孔剂与氧化铝粉体及稀酸混合，成型并在较低温度下活化制得半成品，然后用剩余的浸渍液浸渍催化剂半成品，再干燥、较高温度活化得到催化剂成品，制备步骤如下：1）将各种适量活性组分化合物溶于水中，得到含活性金属物质的浸渍液；浸渍液中活性组分含量满足：使得催化剂上氧化铬含量为催化剂重量的15‑40%，碱金属氧化物为催化剂重量的0.1‑3%，碱土金属化合物为催化剂重量的0.05‑1%，过渡金属化合物为催化剂重量的0.1‑2%；2）扩孔剂的用量为氧化铝粉体重量的3%‑20%；将扩孔剂用20%‑100%浸渍液浸渍，完全吸附到扩孔剂上，然后将湿的扩孔剂在室温‑150℃的条件下干燥不超过12小时，使得湿的扩孔剂失去其所含水分的20%‑100%，得到预处理的扩孔剂；3）将预处理过的扩孔剂与氧化铝粉体以及适量稀酸混合成湿的团块，然后成型；4）成型后的湿料在80‑180℃干燥1‑12小时，然后在450‑900℃煅烧2‑8小时即得到催化剂半成品；5）用第2）步剩下的浸渍液等体积浸渍催化剂半成品，如果浸渍液体积不够，通过添加适量水进行稀释后再进行浸渍；6）浸渍后的催化剂半成品经过80‑180℃干燥1‑12小时，然后在450‑900℃煅烧2‑8小时即得到催化剂成品。