球形异丁烷脱氢催化剂及其制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种球形异丁烷脱氢催化剂，其特征在于，所述球形异丁烷脱氢催化剂包括al2o
3-hms复合球形载体以及负载在所述al2o
3-hms复合球形载体上的活性金属组分；其中，所述al2o
3-hms复合球形载体包括氧化铝前驱体和hms全硅介孔分子筛，所述hms全硅介孔分子筛的比表面积为700-1300m2/g，孔体积为0.7-1.3cm3/g，平均孔径为2-5nm；且以所述催化剂的总重量为基准，所述al2o
3-hms复合球形载体的含量为95-99.9重量％，所述活性金属组分的含量为0.1-1重量％。2.根据权利要求1所述的球形异丁烷脱氢催化剂，其中，以所述球形异丁烷脱氢催化剂的总重量为基准，所述al2o
3-hms复合球形载体的含量为97-99.5重量％，所述活性金属组分的含量为0.2-0.5重量％；和/或，所述活性金属组分选自铂、钯和钌中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的球形异丁烷脱氢催化剂，其中，所述球形异丁烷脱氢催化剂还包括负载在所述al2o
3-hms复合球形载体上的第一金属助剂和第二金属助剂；和/或，以所述球形异丁烷脱氢催化剂的总重量为基准，所述第一金属助剂以金属元素计的含量为0-3重量％，优选为0.1-2.0重量％；所述第二金属助剂以金属元素计的含量为0-2重量％，优选为0.1-1.2重量％；和/或，所述第一金属助剂选自锡、锌、钙、铁、镧、钴和锰中的一种或多种；优选地，所述第一金属助剂选自锡、锌、铁和镧中的一种或多种；和/或，所述第二金属助剂选自钠、钾、锂和锶中的一种或多种；优选地，所述第二金属助剂选自钠和/或钾。4.根据权利要求1或2所述的球形异丁烷脱氢催化剂，其中，所述al2o
3-hms复合球形载体比表面积为400-900m2/g，孔体积为0.4-1cm3/g，堆密度为0.5-0.7g/ml，平均颗粒直径为1-3mm，平均颗粒强度为20-80n；优选地，所述al2o
3-hms复合球形载体比表面积为500-750m2/g，孔体积为0.5-0.8cm3/g，堆密度为0.53-0.68g/ml，平均颗粒直径为1.2-2.0mm，平均颗粒强度为25-70n；更优选地，所述al2o
3-hms复合球形载体比表面积为539-647m2/g，孔体积为0.61-0.74cm3/g，堆密度为0.58-0.63g/ml，平均颗粒直径为1.6-1.8mm，平均颗粒强度为29.4-37.3n。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的球形异丁烷脱氢催化剂，其中，所述al2o
3-hms复合球形载体的制备方法包括：(1)将氧化铝前驱体与hms全硅介孔分子筛混合进行球磨，将球磨后得到的粉末与酸性水溶液混合制成溶胶，将溶胶滴加至油氨柱成型装置中，经过成球和老化过程，得到球形前体；(2)对球形前体进行洗涤、干燥和焙烧处理，得到al2o
3-hms复合球形载体。6.根据权利要求5所述的球形异丁烷脱氢催化剂，其中，在步骤(1)中，所述氧化铝前驱体选自拟薄水铝石、氢氧化铝凝胶、铝溶胶、三水铝石和一水软铝石中的一种或多种，优选为拟薄水铝石；和/或，在步骤(1)中，所述氧化铝前驱体、所述hms全硅介孔分子筛和所述酸性水溶液的用量的重量比为1：(0.05-0.9)：(1-5)，优选为1：(0.3-0.7)：(2-4)。7.根据权利要求5所述的球形异丁烷脱氢催化剂，其中，在步骤(1)中，所述球磨的条件
包括：球磨罐内的温度为30-80℃，球磨的时间为2-30小时。8.根据权利要求5所述的球形异丁烷脱氢催化剂，其中，在步骤(1)中，所述酸性水溶液为有机酸水溶液或无机酸水溶液，优选为甲酸水溶液、醋酸水溶液、柠檬酸水溶液、硝酸水溶液和盐酸水溶液中的一种或多种，更优选为硝酸水溶液和/或柠檬酸水溶液；所述酸性水溶液的质量浓度为0.2-10％，优选为0.5-5％。9.根据权利要求5所述的球形异丁烷脱氢催化剂，其中，在步骤(1)中，所述油氨柱成型装置的油相选自变压器油、硅油、真空泵油、液体石蜡、白油和石油醚中的一种或多种；和/或，所述油氨柱成型装置的水相为含有非离子表面活性剂的氨水溶液；优选地，所述非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物中的一种或多种。10.根据权利要求5所述的球形异丁烷脱氢催化剂，其中，在步骤(1)中，所述成球的条件包括：溶胶滴球速度为10-300滴/分钟；油氨柱温度为20-120℃；和/或，所述老化的条件包括：温度为20-120℃，时间为1-20h。11.根据权利要求5所述的球形异丁烷脱氢催化剂，其中，在步骤(2)中，所述干燥的条件包括：温度为70-150℃，时间为2-20h；和/或，所述焙烧的条件包括：温度为400-700℃，时间为2-24h。12.一种权利要求1-11中任意一项所述的球形异丁烷脱氢催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：将al2o
3-hms复合球形载体与含有活性金属组分的酸或盐的水溶液、可选的含有第一金属助剂的盐的水溶液和可选的含有第二金属助剂的盐的水溶液接触进行反应，再经分离后得到固体产物，将所述固体产物经干燥和焙烧处理，得到球形异丁烷脱氢催化剂。13.根据权利要求12所述的制备方法，其中，所述含有活性金属组分的酸或盐为活性金属组分的氯化物、硝酸盐和无机酸中的一种或多种；优选地，相对于100ml的水，所述含有活性金属组分的酸或盐的用量为(0.04-0.14)g，所述含有第一金属助剂的盐的用量为(0-0.5)g，所述含有第二金属助剂的盐的用量为(0-0.3)g。14.根据权利要求12所述的制备方法，其中，所述反应的条件包括：温度为10-90℃，时间为0.5-10h；优选地，所述干燥的条件包括：温度为90-160℃，时间为1-20h；优选地，所述焙烧的条件包括：温度为500-700℃，时间为2-15h。15.一种权利要求1-11中任意一项所述的球形异丁烷脱氢催化剂在异丁烷脱氢制异丁烯反应中的应用。

技术总结
本发明涉及精细化工领域，公开了一种球形异丁烷脱氢催化剂及其制备方法和应用。所述催化剂包括Al2O


技术研发人员：刘红梅 亢宇 徐向亚 张蓝溪 刘东兵
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
技术研发日：2021.08.10
技术公布日：2023/2/17