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一種用于低碳烷烴脫氫制乙烯和丙烯的催化劑、其制備方法及其應(yīng)用與流程

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技術(shù)特征:

1.一種用于低碳烷烴脫氫制乙烯和丙烯的催化劑,其特征在于,該催化劑以鎂鋁水滑石為載體,以鉑作為活性組分,錫作為助劑;所述鉑的負(fù)載量為0.1-3wt%;所述錫的負(fù)載量為0.01-3wt%;該催化劑利用鎂鋁水滑石負(fù)載鉑和錫是通過(guò)離子交換法得到,具體步驟如下:配制含有鉑的前驅(qū)體和錫的前驅(qū)體的水溶液,所述的錫的前驅(qū)體和鉑的前驅(qū)體的摩爾比為0.01-2,根據(jù)鉑的負(fù)載量為0.1-3wt%或錫的負(fù)載量為0.01-3wt%加入鎂鋁水滑石載體,25-80℃攪拌8-24h得到懸濁液,過(guò)濾,得到的濾渣經(jīng)洗滌后50-200℃干燥6-14小時(shí),然后500-800℃焙燒2-5小時(shí),得到鎂鋁水滑石負(fù)載鉑和錫的催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于低碳烷烴脫氫制乙烯和丙烯的催化劑,其特征在于,所述的鎂鋁水滑石載體是采用共沉淀法制備得到的,包括以下步驟:配制含有鎂鹽和鋁鹽的水溶液,配置含有氫氧化鈉和碳酸鈉的水溶液,將上述配置的兩種溶液同時(shí)緩慢滴加至去離子水中,在50-100℃下攪拌6-24小時(shí)得到懸濁液,過(guò)濾,得到的濾渣經(jīng)洗滌后在50-200℃下干燥6-24小時(shí),得到鎂鋁水滑石載體;所述的鎂鹽和鋁鹽的摩爾比為1:10-20:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于低碳烷烴脫氫制乙烯和丙烯的催化劑,其特征在于,所述鎂鹽為硝酸鎂、氯化鎂、硫酸鎂中的一種;所述鋁鹽為硝酸鋁、氯化鋁、硫酸鋁中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于低碳烷烴脫氫制乙烯和丙烯的催化劑,其特征在于,所述的鎂鹽和鋁鹽的摩爾比為2:1-5:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于低碳烷烴脫氫制乙烯和丙烯的催化劑,其特征在于,所述鉑的前驅(qū)體為氯鉑酸鹽或亞氯鉑酸鹽,錫的前驅(qū)體為錫酸鹽。

6.一種用于低碳烷烴脫氫制乙烯和丙烯的催化劑的制備方法,其特征在于,利用鎂鋁水滑石負(fù)載鉑和錫是通過(guò)離子交換法得到,包括以下步驟:配制含有鉑的前驅(qū)體和錫的前驅(qū)體的水溶液,所述的錫的前驅(qū)體和鉑的前驅(qū)體的摩爾比為0.01-2,根據(jù)鉑的負(fù)載量為0.1-3wt%或錫的負(fù)載量為0.01-3wt%加入鎂鋁水滑石載體,25-80℃攪拌8-24h得到懸濁液,過(guò)濾,得到的濾渣經(jīng)洗滌后50-200℃干燥6-14小時(shí),然后500-800℃焙燒2-5小時(shí),得到鎂鋁水滑石負(fù)載鉑和錫的催化劑;所述的鎂鋁水滑石載體是采用共沉淀法制備得到的,包括以下步驟:配制含有鎂鹽和鋁鹽的水溶液,配置含有氫氧化鈉和碳酸鈉的水溶液,將上述配置的兩種溶液同時(shí)緩慢滴加至去離子水中,在50-100℃下攪拌6-24小時(shí)得到懸濁液,過(guò)濾,得到的濾渣經(jīng)洗滌后在50-200℃下干燥6-24小時(shí),得到鎂鋁水滑石載體;所述的鎂鹽和鋁鹽的摩爾比為1:10-20:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于低碳烷烴脫氫制乙烯和丙烯的催化劑的制備方法,所述鎂鹽為硝酸鎂、氯化鎂、硫酸鎂中的一種;所述鋁鹽為硝酸鋁、氯化鋁、硫酸鋁中的一種;所述鉑的前驅(qū)體為氯鉑酸鹽或亞氯鉑酸鹽,錫的前驅(qū)體為錫酸鹽。

8.權(quán)利要求1所述的用于低碳烷烴脫氫制乙烯和丙烯的催化劑的應(yīng)用,其特征在于,利用權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述的催化劑,將含有乙烷的原料氣直接脫氫制乙烯或?qū)⒑斜榈脑蠚庵苯用摎渲票?,包括以下步驟:

a、將所述催化劑在氫氣氣氛下450-700℃還原1-5小時(shí);

b、將含有乙烷的原料氣直接脫氫制乙烯或?qū)⒑斜榈脑蠚庵苯用摎渲票?;脫氫反?yīng)溫度為450-700℃,反應(yīng)壓力為常壓,含有乙烷或丙烷的原料氣的質(zhì)量空速為1-100h-1;含有乙烷的原料氣為乙烷和氮?dú)獾幕旌蠚饣蛘咭彝?、氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚?,?dāng)含有乙烷的原料氣為乙烷、氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚鈺r(shí),氫氣和乙烷的摩爾比為0.05-5;含有丙烷的原料氣為丙烷和氮?dú)獾幕旌蠚饣蛘弑?、氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚猓?dāng)含有丙烷的原料氣為丙烷、氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚鈺r(shí),氫氣和丙烷的摩爾比為0.05-5。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于低碳烷烴脫氫制乙烯和丙烯的催化劑的應(yīng)用,其特征在于,步驟a催化劑還原過(guò)程中,還原溫度為550-650℃;步驟b含有乙烷或丙烷的原料氣的質(zhì)量空速為5-50h-1;脫氫反應(yīng)溫度為500-600℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的用于低碳烷烴脫氫制乙烯和丙烯的催化劑的應(yīng)用,其特征在于,步驟b含有乙烷或丙烷的原料氣的質(zhì)量空速為10-20h-1;脫氫反應(yīng)溫度為550℃。

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