本發(fā)明涉及化工合成領(lǐng)域，尤其涉及一種異丁烯制備用催化劑。
背景技術(shù)：
異丁烯是精細(xì)化工的重要原料，高純度異丁烯被廣泛用作生產(chǎn)丁基橡膠及聚異丁烯的單體或中間體，也可以用于生產(chǎn)丁基橡膠、異戊橡膠、聚異戊烯橡膠等彈性體，還可以用于生產(chǎn)各種精細(xì)化學(xué)品。
異丁烯下游產(chǎn)品的開發(fā)利用，尤其是 MTBE 的大量生產(chǎn)，導(dǎo)致異丁烯的需求量劇增，異丁烯全球性資源不足的矛盾日益突出，擴(kuò)大異丁烯來源，增加異丁烯產(chǎn)量，成為全球石油化工發(fā)展的一個(gè)重要課題。
傳統(tǒng)的異丁烯生產(chǎn)主要從石油催化裂化裝置和石腦油催化裂化裝置副產(chǎn)物中提取，但這些方法中異丁烯都是作為副產(chǎn)品生產(chǎn)，且產(chǎn)量受制于主反應(yīng)的規(guī)模和 C4 烯烴產(chǎn)率。我國(guó)液化氣資源豐富，其中異丁烷作為一種主要成分，其大部分隨著液化氣作為民用燃料被消耗掉，沒有得到合理的利用。因此采用異丁烷作為原料，通過脫氫反應(yīng)制備異丁烯具有先天的優(yōu)勢(shì)和社會(huì)意義。
現(xiàn)有的異丁烯制備過程中用的催化劑活性及穩(wěn)定性差，異丁烷轉(zhuǎn)化率低，選擇性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述缺陷，提供一種活性及穩(wěn)
定性高，連續(xù)運(yùn)行10000小時(shí)仍然保持較高活性，異丁烷轉(zhuǎn)化率可達(dá)99.9%，異丁烯選擇性高，制備的異丁烯純度可達(dá)99.9%，能耗低，
設(shè)備投資小，對(duì)環(huán)境無污染的異丁烯制備用催化劑。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種異丁烯制備用催化劑，由以下重量份的物質(zhì)制備：氧化錫7-10份，氧化鋅顆粒5-10份，堿性硫酸鋁4-6份，氧化錳顆粒4-10份，氧化鎢 3份，椰殼活性炭5-8份，改性凹凸棒土4-8份，五氧化二釩4-8份，三氧化鎢4-6份，氧化鋁5-8份，無定形硅鋁4-8份,分子篩6-7份；
上述催化劑的制備方法包括如下步驟：
1）、將上述氧化錫7-10份，氧化鋅顆粒5-10份，堿性硫酸鋁4-6份，氧化錳顆粒4-10份，氧化鎢 3份，椰殼活性炭5-8份，改性凹凸棒土4-8份，五氧化二釩4-8份，三氧化鎢4-6份，氧化鋁5-8份，無定形硅鋁4-8份,分子篩6-7份混合均勻，壓制成型，得到催化劑載體；
2）、采用浸漬溶液浸漬催化劑載體，經(jīng)在密閉容器中原位晶化反應(yīng)，干燥得到催化劑前驅(qū)體；
3）、將步驟2中催化劑前驅(qū)體加入等離子體發(fā)生器中，調(diào)整等離子體發(fā)生器的功率為 800-1000W 時(shí)進(jìn)行等離子體活化，且等離子體活化時(shí)間為 30-40min，制得催化劑。
進(jìn)一步改進(jìn)：
所述氧化鋅顆粒平均粒子直徑為23nm，氧化錳顆粒的平均粒子直徑為40nm。
進(jìn)一步改進(jìn)：
氧化鋁選自擬薄水鋁石、三水鋁石、軟水鋁石、γ- 氧化鋁、α- 氧化鋁、δ- 氧化鋁、θ- 氧化鋁或它們的混合物。
進(jìn)一步改進(jìn)：
所述分子篩為ZSM-5、β沸石分子篩和 MFI 分子篩的混合物，質(zhì)量比為 1-2:3-6:2-5。
進(jìn)一步改進(jìn)：
所述無定形硅鋁包含氧化硅 8wt％-50wt％，比表面積為700-800m 2/g，孔容為1.6-1.8ml/g，孔直徑 8-15nm ，所占的孔容占總孔容的 95％- 98％，紅外總酸量為 0.30-0.45mmol/g，中強(qiáng)酸量/紅外總酸量為 0.56 -0.81，L 酸量/B 酸量為 1.40 -2.30。
進(jìn)一步改進(jìn)：
浸漬溶液的制備步驟如下，稱取氧化鉬和堿式碳酸鎳，加去離子水混合均勻，加入濃度為85％的磷酸，加熱到 75℃，恒溫一小時(shí)，得到深綠色澄清透明溶液，再加入偏鎢酸銨攪拌，溶解后即得浸漬液。
進(jìn)一步改進(jìn)：
原位晶化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為35 - 80℃，反應(yīng)時(shí)間為2-8 小時(shí)；
干燥溫度為230-250攝氏度，真空干燥，真空度為0.8Mpa。
進(jìn)一步改進(jìn)：
等離子體發(fā)生器的腔體為金屬腔體或玻璃腔體；激發(fā)電極為低頻電極、射頻電極或微波電極；
將所述催化劑前驅(qū)體置入所述等離子體發(fā)生器時(shí)，先將加氫催化劑均勻地放置在導(dǎo)電性良好的容器內(nèi)，將容器放置在等離子體發(fā)生器內(nèi)，打開真空泵，在等離子體發(fā)生器的真空腔體內(nèi)形成 10-50Pa 的真空。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案具有以下技術(shù)效果，活性及穩(wěn)定性
高，連續(xù)運(yùn)行10000小時(shí)仍然保持較高活性，異丁烷轉(zhuǎn)化率可達(dá)99.9%，，異丁烯選擇性高，制備的異丁烯純度可達(dá)99.9%，能耗較傳
統(tǒng)的生產(chǎn)方法降低 10-20%，設(shè)備投資降低10-40%。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例，一種異丁烯制備用催化劑，由以下重量份的物質(zhì)組成，氧化錫7-10份，氧化鋅顆粒5-10份，堿性硫酸鋁4-6份，氧化錳顆粒4-10份，氧化鎢 3份，椰殼活性炭5-8份，改性凹凸棒土4-8份，五氧化二釩4-8份，三氧化鎢4-6份，氧化鋁5-8份，無定形硅鋁4-8份,分子篩6-7份。
所述氧化鋅顆粒平均粒子直徑為23nm，氧化錳顆粒的平均粒子直徑為40nm。
氧化鋁選自擬薄水鋁石、三水鋁石、軟水鋁石、γ- 氧化鋁、α- 氧化鋁、δ- 氧化鋁、θ- 氧化鋁或它們的混合物。
所述分子篩為ZSM-5、β沸石分子篩和 MFI 分子篩的混合物，質(zhì)量比為 1-2:3-6:2-5。
上述催化劑的制備方法包括如下步驟：
1）、將上述氧化錫7-10份，氧化鋅顆粒5-10份，堿性硫酸鋁4-6份，氧化錳顆粒4-10份，氧化鎢 3份，椰殼活性炭5-8份，改性凹凸棒土4-8份，五氧化二釩4-8份，三氧化鎢4-6份，氧化鋁5-8份，無定形硅鋁4-8份,分子篩6-7份混合均勻，壓制成型，得到催化劑載體。
所述無定形硅鋁包含氧化硅 8wt％-50wt％，比表面積為700-800m 2/g，孔容為1.6-1.8ml/g，孔直徑 8-15nm ，所占的孔容占總孔容的 95％- 98％，紅外總酸量為 0.30-0.45mmol/g，中強(qiáng)酸量/紅外總酸量為 0.56 -0.81，L 酸量/B 酸量為 1.40 -2.30。
2）、采用浸漬溶液浸漬催化劑載體，經(jīng)在密閉容器中原位晶化反應(yīng)，干燥得到催化劑前驅(qū)體。
浸漬溶液的制備步驟如下，稱取氧化鉬和堿式碳酸鎳，加去離子水混合均勻，加入濃度為85％的磷酸，加熱到 75℃，恒溫一小時(shí)，得到深綠色澄清透明溶液，再加入偏鎢酸銨攪拌，溶解后即得浸漬液。
原位晶化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為35 - 80℃，反應(yīng)時(shí)間為2-8 小時(shí)。
干燥溫度為230-250攝氏度，真空干燥，真空度為0.8Mpa。
3）、將步驟2中催化劑前驅(qū)體加入等離子體發(fā)生器中，調(diào)整等離子體發(fā)生器的功率為 800-1000W 時(shí)進(jìn)行等離子體活化，且等離子體活化時(shí)間為 30-40min，制得催化劑。
等離子體發(fā)生器的腔體為金屬腔體或玻璃腔體；激發(fā)電極為低頻電極、射頻電極或微波電極。
將所述催化劑前驅(qū)體置入所述等離子體發(fā)生器時(shí)，先將加氫催化劑均勻地放置在導(dǎo)電性良好的容器內(nèi)，將容器放置在等離子體發(fā)生器內(nèi)，打開真空泵，在等離子體發(fā)生器的真空腔體內(nèi)形成 10-50Pa 的真空。