一种丙烷氧化脱氢催化剂及其制备方法与应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115055182A(43)申请公布日2022.09.16(21)申请号202210767259.3(22)申请日2022.07.01(71)申请人中国科学院生态环境研究中心地址100085北京市海淀区双清路18号(72)发明人麻春艳侯镇灏宋茂勇(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245专利代理师刘鑫鑫(51)Int.Cl.B01J23/50(2006.01)B01J21/04(2006.01)B01J21/02(2006.01)B01J32/00(2006.01)C07C5/333(2006.01)C07C11/06(2006.01)权利要求书2页说明书11页(54)发明名称一种丙烷氧化脱氢催化剂及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种丙烷氧化脱氢催化剂及其制备方法与应用。本发明丙烷氧化脱氢催化剂，包括活性组分和载体，所述活性组分负载在所述载体上；所述活性组分为B；所述载体为氧化铝；所述活性组分在所述丙烷氧化脱氢催化剂中的质量百分含量为0.1％～10％。优选地，所述丙烷氧化脱氢催化剂还包括助剂，所述助剂负载在所述载体上；所述助剂为金、银、铂、钯和钌中的任一种或多种；每种所述助剂在所述丙烷氧化脱氢催化剂中的质量百分含量为0.03％～8％。本发明丙烷氧化脱氢催化剂实现了高转化率高选择性催化丙烷氧化脱氢制备丙烯，该材料成本低廉，合成简单，丙烯收率优异，不存在积碳失活问题，稳定性优异，具备广阔的应用前景。CN115055182ACN115055182A权利要求书1/2页1.一种丙烷氧化脱氢催化剂，包括活性组分和载体，所述活性组分负载在所述载体上；所述活性组分为B；所述载体为氧化铝；所述活性组分在所述丙烷氧化脱氢催化剂中的质量百分含量为0.1％～10％。2.根据权利要求1所述的丙烷氧化脱氢催化剂，其特征在于：所述丙烷氧化脱氢催化剂还包括助剂，所述助剂负载在所述载体上；所述助剂为金、银、铂、钯和钌中的任一种或多种；每种所述助剂在所述丙烷氧化脱氢催化剂中的质量百分含量为0.03％～8％。3.权利要求1或2所述的丙烷氧化脱氢催化剂的制备方法，包括如下步骤：将含硼前驱体加入氧化铝的水的分散液中，依次进行搅拌、第一次干燥和第一次焙烧，得到所述丙烷氧化脱氢催化剂。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述含硼前驱体为硼酸、偏硼酸和氧化硼中的任一种；所述氧化铝在所述氧化铝的水的分散液中的浓度为0.002～0.2g/mL；所述第一次干燥的温度为50～80℃，时间为8～12小时；所述第一次焙烧的温度为550～750℃，时间为2～4小时；所述第一次焙烧在空气气氛中进行。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：所述方法在所述焙烧后还包括如下步骤：将所述焙烧后的产物浸渍于所述助剂的金属盐的水溶液中，依次进行第二次干燥和第二次焙烧，得到所述丙烷氧化脱氢催化剂。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述助剂的金属盐为助剂的硝酸盐、硫酸盐或乙酸盐；所述助剂的金属盐在所述助剂的金属盐的水溶液中的浓度为0.02～0.04g/ml；所述第二次干燥的温度为50～80℃，时间为8～12小时；所述第二次焙烧的温度为150～450℃，时间为2～4小时；所述第二次焙烧在空气气氛中进行。7.权利要求1或2所述的丙烷氧化脱氢催化剂在制备丙烯中的应用。8.一种催化丙烷氧化脱氢制丙烯的方法，包括如下步骤：在氧气和稀释气存在的条件下，丙烷在权利要求1或2所述的丙烷氧化脱氢催化剂的催化作用下进行氧化脱氢，得到丙烯。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述丙烷氧化脱氢催化剂在还原气氛下升温至氧化脱氢的温度；所述还原气氛由体积百分含量为1％～10％的还原气体和余量的平衡气组成；所述平衡气为氮气或氩气；所述还原气体为氢气或一氧化碳。10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：所述丙烷在由所述丙烷、所述氧气和所述稀释气组成的反应气体中的体积百分含量为3％～30％；所述氧气在由所述丙烷、所述氧气和所述稀释气组成的反应气体中的体积百分含量为1.5％～15％；所述稀释气为氮气、氦气或氩气；2CN115055182A权利要求书2/2页所述氧化脱氢的温度为460～520℃；以单位时间通过每克催化剂的反应气体计，所述丙烷氧化脱氢催化剂的反应时空速度为42～60L/g/h。3CN115055182A说明书1/11页一种丙烷氧化脱氢催化剂及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明属于催化领域，尤其涉及一种丙烷氧化脱氢催化剂及其制备方法与应用。背景技术[0002]丙烯作为重要的石油化工原料，聚丙烯等具有高附加值化学品的生产中广泛应用。近年来，页岩气产业的迅速崛起，使得乙烯裂解原料乙烷供给上升，降