CN103212411B - 低碳烷烃脱氢制取烯烃的高效催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能够高效催化低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂及其制备方法。该催化剂以含有有氧化铝、氧化镁、氧化锆和氧化锌的一种或多种混合物的高温复合氧化物为载体，以金属钌、铑、铂、铱中的一种或多种为主要活性组分，以金属锗、锡或铅中的一种或多种作为第一助剂，以和碱金属元素锂、钠、钾、铷、铯或钫中的一种或多种为第二助剂，采用在含有无机和/或有机酸中形成的稳定络合溶液的方法浸渍活性组分，经干燥、煅烧和氢气还原活化后获得。用于低碳烷烃脱氢的测试结果表明，该催化剂具有高的催化活性、选择性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及低碳烷烃脱氢制取相应烯烃的技术，特别是一种低碳烷烃脱氢制取相应烯烃的催化剂及其制备方法。
背景技术
烯烃如丙烯、丁烯和异丁烯是一类重要的化工原料，在化学工业中被广泛使用。上述烯烃的主要来自是催化裂化干气或蒸汽裂解过程。此外，烷烃的脱氢也是制备上述烯烃的重要方法。它可以将应用价值较低的烷烃转化价值较高的烯烃。
目前文献报道的常用的脱氢工艺主要为Lummus的Catofin工艺、UOP的Oleflex工艺、PHILIPPS的STAR工艺、Linde的PDH工艺和Snamprogetti的PBD工艺。烷烃脱氢反应是可逆的强吸热反应，高温和低压一般有利于提高烷烃的转化率。然而，在高温下催化剂会由于结焦而失活。因此，烷烃脱氢催化剂和反应器的设计必须考虑上述的特征以满足工业化连续生产的需要。
在这些工艺中，Catofin为绝热固定床反应器，采用多个并联的固定床反应器来实现连续生产，在负压条件下异丁烷脱氢单程转化率为60%-65%。该工艺采用Cr2O3／γ-Al2O3催化剂，其中Cr2O3的质量分数为15％-25％。铬系催化剂对环境有严重的危害，其使用受到严格的限制。Oleflex工艺采用多个串联的径向流动的移动床反应器，异丁烷脱氢能达到40%的转化率。该工艺使用负载在氧化铝载体上的铂锡催化剂和移动床反应器，对催化剂的机械强度要求高，反应器结构复杂。STAR工艺采用列管式固定床反应器，反应器接近恒温操作，脱氢反应器内温度分布均匀，易于得到较好的反应效果。但是，列管式反应器的造价也同样高昂。PBD工艺采用流化床反应器，采用氧化铝载体上浸渍的铬组分作为催化剂，但催化剂磨损严重，铬的流失对环境有潜在的危险。Linde的PDH工艺与Lummus的Catofin工艺在催化剂组分和反应器形式上类似，采用铬系催化剂和固定床反应器实现脱氢反应。
中国专利CN101066532、CN101108362公开了一种以骨架含锡的ZSM-5为载体并负载铂和碱性金属而制得的一种丙烷脱氢制丙烯催化剂，在反应温度590℃，压力为0.1MPa，原料质量空速3h-1，氢气：丙烷摩尔比为1:4，催化剂丙烯选择性大于99%以上，催化剂丙烷转化率为30%。
CN1395506专利公开了一种催化剂和使用该催化剂使烷烃脱氢的方法，其中催化剂包括载体上含铂族金属组分、含锌组分和含镁组分，所述的载体为ZSM或硼硅酸盐，在较低空速和较高的反应温度下取得了较好的反应效果。
CN101411978专利中公布了一种以γ-A12O3为载体，以铂、锡金属为主催化剂，以锌和稀土金属元素为助剂，采用等体积浸渍法制备出四组分的催化剂，短期的评价证明其低空速下催化活性较好。
CN92114525.X专利中公开了一种由铂、锡、钠γ-A12O3组成的饱和烷烃脱氢催化剂，其载体为大孔径γ-A12O3，孔径在100-1000nm的孔占总孔体积的40%，在低空速评价实验中该催化剂表现出优异的稳定性，但其转化率较低。
CN96115049.1中公开了一种按作为催化剂组分第四族金属元素、铂族过渡金属元素、碱金属元素、卤族元素和硫元素的顺序分别浸渍到A12O3、Si02、尖晶石或分子筛载体上并进行后处理后制得一种催化剂，稳定性较好，但其催化活性不高。
UOP公司的US4506032、US4914075等专利公开了一种由铂、锡、碱金属或碱土金属和氧化铝载体构成的催化剂。
CN87101513专利公开了一种饱和烃类脱氢用铂、锡、锂、硫催化剂，该催化剂是由铂、锡、锂、硫/γ-A12O3组成，其中载体氧化铝为高温成胶法制成的双孔分布大孔γ-A12O3；铂、锡等组分以乙醇为溶剂。铂、锡、锂共浸的制备方法，在煅烧以后用硫化物进行湿法预硫化方法引入硫组份，催化剂选择性得到提高，但是操作步骤复杂。
在对烷烃脱氢催化剂和工艺的研究和实践过程中，本发明的发明人发现采用含有A12O3、氧化镁、氧化锆、氧化锌的至少两种或多种混合物并经过高温煅烧的的物质（高温复合氧化物）作为载体，使用铂-锡（Pt-Sn）在酸性溶液中形成稳定的络合溶液的方法将活性组分和助剂一次负载在上述的高温复合氧化物载体上，再经过干燥、焙烧和还原可以获得高效和稳定的催化烷烃脱氢的催化剂。该催化剂适用于各种反应器类型，尤其适用于固定床解热反应器的操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够高效、稳定的催化低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂及其制备方法。
一种用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的催化剂，由以下组分制成：
载体：由至少含有两种金属氧化物组成的高温复合氧化物，一种是氧化铝，另一种是氧化镁、氧化锆、氧化锌的一种或多种；
活性组分：金属钌、铑、铂、铱中的一种或多种；
第一助剂：第四主族元素锗、锡或铅中的一种或多种；
第二助剂：碱金属元素锂、钠、钾、铷、铯或钫中的一种或多种；
在无机酸或有机酸的存在下采用浸渍法将所述活性组分负载到高温复合氧化物载体上，得到用于低碳烷烃脱氢的催化剂。
所述活性组分优选金属铂(Pt)；所述第一助剂优选锡（Sn）；所述第二助剂优选钾（K）；所述无机酸优选盐酸和硝酸；所述有机酸为马来酸、草酸、醋酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸中的一种或多种。
本发明催化剂以高温复合氧化物为催化剂载体。该载体除含有氧化铝外，还含有氧化镁、氧化锆、氧化锌中的一种或多种的混合物。以氧化物质量含量计，氧化铝在复合氧化物中的含量在77w%-95w%之间，氧化镁在复合氧化物中的含量在1w%-10w%之间，氧化锆在复合氧化物中的含量在1w%-5w%之间，氧化锌复合氧化物中的含量在2w%-10w%之间。
本发明催化剂所用的高温复合氧化物载体的制备方法如下：将含有氧化镁、氧化锆或氧化锌的一种或多种可溶性盐（如硝酸盐、氧氯化物、氯化物）溶解到水中，制成浓度为0.05-1.0mol/L的水溶液，将氧化铝的前驱体拟薄水铝石与所述水溶液混合混匀，然后于0-100℃的温度下浸渍0.1-24小时，再在0.01-0.1Mpa的压力下于30-200℃干燥1-24小时，最后在空气气氛中于700℃-1000℃的温度下煅烧2-10小时，将含有镁、锆、锌的可溶性盐和拟薄水铝石转化成高温复合氧化物。
所述活性组分基于高温复合氧化物的质量分数为0.1%-10%，最佳为0.2%-0.5%，第一助剂的加入量为活性组分与第一助剂的摩尔比例在1:0.1-1:10之间，最佳为：1:1-1:3之间，第二助剂碱金属元素氧化物基于高温复合氧化物的质量分数在0.01%-10%之间，最佳为0.1-3%。
本发明催化剂以浸渍的方法制备：将活性组分和第一助剂加入到含有无机酸和/或有机酸的酸性溶液中络合形成稳定的络合物，再加入溶解的第二助剂形成稳定的用于浸渍载体的浸渍液；将高温复合氧化物载体加入到浸渍液中，浸渍液的体积与载体的体积比为0.1-20：1，最佳的比例为0.3-10：1。高温复合氧化物载体在浸渍液中的浸渍时间为0.1-48小时，最佳为1-24小时；浸渍温度为0-100℃，最佳为20-80℃。
酸的用量为浸渍液中酸浓度在0.01mol/L到10mol/L之间，最佳为0.1mol/L到5.6mol/L之间。
一种优选的浸渍液的制备方案为：活性组分采用铂的前体氯铂酸，第一助剂采用锡的前体氯化亚锡，第二助剂采用钾的前体氯化钾和/或硝酸钾；将氯铂酸和氯化亚锡在含有无机酸和/或有机酸的酸性溶液中络合形成稳定的Pt-Sn络合物，再加入溶解的氯化钾和/或硝酸钾溶液形成稳定的用于浸渍载体的浸渍液。
经过浸渍负载了活性组分的高温复合氧化物载体需要进行干燥和焙烧。干燥在50-200℃的空气氛围中进行，干燥时间为3-24小时。焙烧在400-600℃温度下的空气中进行，焙烧时间为1-24小时。
为了使催化剂获得良好的初始活性，焙烧后的催化剂在和反应物气流接触前最好经过氢气还原。还原可在400-600℃的温度进行，还原时间为1-24小时。
上述催化剂可用于低碳烷烃的脱氢反应，如丙烷、丁烷和异丁烷。反应的进料物流中可以只含有烷烃，也可加入氢气或水蒸气作为烷烃的稀释剂。当使用氢气或水蒸气作为烷烃的稀释剂时，进料物流中氢气、水蒸气与烷烃的比例为n(H2):n(烷烃)=0.01-10：1，最佳为0.1-3：1；n(H2O):n(烷烃)=0.1-10：1，最佳为0.5-5：1。
本发明的催化剂对于低碳烷烃的脱氢反应具有高的烷烃转化率和选择性以及良好的稳定性。
具体实施方式
以下实施例对本发明的技术原理、实施方法及效果进行了描述，只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，但并不构成对本发明范围的限制。
实施例1
催化剂-A：催化剂-A含有0.35w%Pt,0.7w%Sn,1w%K2O,负载在含锆的高温复合氧化物载体(氧化锆含量1.1w%)上，制备方法如下：
称取ZrOCl2·8H2O粉末2.88g并将其溶解制得134ml氧氯化锆溶液，称取拟薄水铝石123.7g，采用等体积浸渍法（浸渍液体积等于拟薄水铝石小球的饱和吸水量）对拟薄水铝石小球进行浸渍。将浸渍后的小球置于室温空气氛围下陈化12h，将其置于180℃恒温干燥箱中干燥8h，将干燥后的样品置于程序升温炉中空气氛围下加热，升温速率为5℃/min，待温度升至850℃后恒温5小时，冷却后取出焙烧过的样品粉碎、筛分至20-40目。
称取H2PtCl6·6H2O固体0.9211g溶于10ml去离子水中，称取SnCl2·2H2O固体0.8095g并将其溶于20ml盐酸溶液中，控制盐酸的浓度使最终浸渍液中盐酸的浓度为0.5mol/L，将前面所述氯铂酸溶液和氯化亚锡溶液采用微型漩涡振荡器在常温震荡条件下混合并使其形成Pt-Sn络合物溶液。取2.15g硝酸钾溶于20ml去离子水中，使其与上述的Pt-Sn络合溶液混合均匀并加入50ml去离子水使最终得到的浸渍液体积为100ml。然后将浸渍液滴加到前面制得的高温复合氧化物载体中，边加入边搅拌，使浸渍液均匀地负载在载体上。
担载浸渍液的高温复合氧化物载体在室温下陈化12h，在120℃常压干燥箱中干燥24h。将上述催化剂10ml装填入管式反应器中，在100ml/min空气氛围中程序升温条件下进行焙烧，升温速度2℃/min，待温度升至500℃后恒温5小时。将煅烧过的催化剂在200ml/min的氢气流于480℃条件下还原2h。
实施例2
催化剂-A用于异丁烷脱氢：将上述的催化剂-A用于异丁烷的脱氢制异丁烯的反应，反应温度为540℃，物料中n（异丁烷）：n（H2）：n（H2O）=1:0.5:1.5，标准状态下的气体空速（GHSV）为20000h-1。所得异丁烷脱氢生成异丁烯的结果如表1所示。
表1：催化剂-A上异丁烷脱氢制取异丁烯的结果
从表1可以看出，在高达20000h-1的空速下，催化剂-A表现出良好的异丁烷脱氢活性和异丁烯选择性。
实施例3
催化剂-A用于丙烷的脱氢反应：将上述催化剂-A用于丙烷脱氢制丙烯的反应，反应温度为570℃，物料中n（丙烷）：n（H2）：n（H2O）=1:0.2:1，GHSV为7000h-1。所得丙烷脱氢生成丙烯的结果如表2所示。
表2：催化剂-A上丙烷脱氢生成丙烯的结果
从表2可以看出，在高达7000h-1的空速下，催化剂-A表现出良好的丙烷脱氢活性和丙烯选择性。
实施例4
催化剂-B：催化剂-B含有0.25w%Pt,0.7w%Sn,1w%K2O,负载在含锆的高温复合氧化物载体(氧化锆含量2.2w%)上，制备方法如下：
称取ZrOCl2·8H2O粉末5.75g并将其溶解制得132ml氧氯化锆溶液，称取拟薄水铝石122g，采用等体积浸渍法（浸渍液体积等于拟薄水铝石小球的饱和吸水量）对拟薄水铝石小球进行浸渍。将浸渍后的小球置于室温空气氛围下陈化6h，将其置于120℃恒温干燥箱中干燥24h，将干燥后的样品置于程序升温炉中空气氛围下加热，升温速率为5℃/min，待温度升至950℃后恒温5小时，冷却后取出焙烧过的样品粉碎、筛分至20-40目。
称取H2PtCl6·6H2O固体0.6578g溶于10ml去离子水中，称取SnCl2·2H2O固体0.8095g并将其溶于20ml盐酸溶液中，控制盐酸的浓度使最终浸渍液中盐酸的浓度为1mol/L，将前面所述氯铂酸溶液和氯化亚锡溶液采用微型漩涡振荡器在常温震荡条件下混合并使其形成Pt-Sn络合物溶液。取2.15g硝酸钾溶于20ml去离子水中，使其与上述的Pt-Sn络合溶液混合均匀并加入50ml去离子水是最终得到的浸渍液体积为100ml。然后将浸渍液滴加到前面制得的高温复合氧化物载体中，边加入边搅拌，使浸渍液均匀地负载在载体上。
担载浸渍液的高温复合氧化物载体在室温下陈化12h，在120℃常压干燥箱中干燥24h。将上述催化剂10ml装填入管式反应器中，在100ml/min空气氛围中程序升温条件下进行焙烧，升温速度2℃/min，待温度升至500℃后恒温5小时。将煅烧过的催化剂在200ml/min的氢气流于480℃条件下还原2h。
实施例5
催化剂-B用于异丁烷脱氢：将上述的催化剂-B用于异丁烷的脱氢制异丁烯的反应，反应温度为540℃，物料中n（异丁烷）：n（H2）：n（H2O）=1:0.2:1.0，标准状态下的气体空速（GHSV）为20000h-1。所得异丁烷脱氢生成异丁烯的结果如表3所示。
表3：催化剂-B上异丁烷脱氢制取异丁烯的结果
从表3可以看出，在高达20000h-1的空速下，催化剂-B表现出良好的异丁烷脱氢活性和异丁烯选择性。
实施例6
催化剂-C：催化剂-C含有0.35w%Pt,0.7w%Sn,1w%K2O，负载在含镁的高温复合氧化物载体(氧化镁含量2.27w%)上，制备方法如下：
称取Mg(NO3)2·6H2O晶体14.43g并将其溶解得到132ml硝酸镁溶液，称取拟薄水铝石122g，采用等体积浸渍法（浸渍液体积等于拟薄水铝石小球的饱和吸水量）对拟薄水铝石小球进行浸渍。将浸渍后的小球置于室温空气氛围下陈化12h，将其置于180℃恒温干燥箱中干燥8h，将干燥后的样品置于程序升温炉中空气氛围下加热，升温速率为5℃/min，待温度升至950℃后恒温5小时，冷却后取出焙烧过的样品粉碎、筛分至20-40目。后面的活性组分负载、干燥、焙烧和还原步骤与催化剂-A相同。
实施例7
催化剂-C用于异丁烷脱氢：将上述的催化剂-C用于异丁烷的脱氢制异丁烯的反应，反应条件与实施例2相同。所得异丁烷脱氢生成异丁烯的结果如表4所示。
表4：催化剂-C上异丁烷脱氢制取异丁烯的结果
表4的结果表明，在高达20000h-1的空速下，催化剂-C具有良好的异丁烷脱氢活性和异丁烯选择性。
实施例8
催化剂-D：催化剂-D含有0.35w%Pt,0.7w%Sn,1w%K2O负载在含镁的高温复合氧化物载体(氧化镁含量1.13w%)上，制备方法如下：
称取Mg(NO3)2·6H2O晶体7.20g并将其溶解得到133.4ml硝酸镁溶液，称取拟薄水铝石123.5g，采用等体积浸渍法（浸渍液体积等于拟薄水铝石小球的饱和吸水量）对拟薄水铝石小球进行浸渍。将浸渍后的小球置于室温空气氛围下陈化5h，将其置于120℃真空干燥箱中与0.02MPa下干燥8h，将干燥后的样品置于程序升温炉中空气氛围下加热，升温速率为5℃/min，待温度升至950℃后恒温5小时，冷却后取出焙烧过的样品粉碎、筛分至20-40目。后面的活性组分负载、干燥、焙烧和还原步骤与催化剂-A相同。
实施例9
催化剂-D用于用于异丁烷脱氢：将上述的催化剂-D用于异丁烷的脱氢制异丁烯的反应，反应条件与实施例1相同。所得异丁烷脱氢生成异丁烯的结果如表5所示。
表5：催化剂-D上异丁烷脱氢制取异丁烯的结果
表5的结果表明，在高达20000h-1的空速下，催化剂-D表现出良好的异丁烷脱氢活性和异丁烯选择性。
实施例10
催化剂-E：催化剂-E含有0.35w%Pt,0.7w%Sn,0.3w%K2O,负载在含锌的高温复合氧化物载体(氧化锌含量8.14w%)上，催化剂在制备过程中使用盐酸和柠檬酸的混合物，制备方法如下：
称取Zn(NO3)2·6H2O粉末29.75g并将其溶解制得124ml硝酸锌溶液，称取拟薄水铝石114.9g，采用等体积浸渍法（浸渍液体积等于拟薄水铝石小球的饱和吸水量）对拟薄水铝石小球进行浸渍。将浸渍后的小球置于室温空气氛围下陈化12h，将其置于180℃恒温干燥箱中干燥8h，将干燥后的样品置于程序升温炉中空气氛围下加热，升温速率为5℃/min，待温度升至850℃后恒温5小时，冷却后取出焙烧过的样品粉碎、筛分至20-40目。
称取H2PtCl6·6H2O固体0.9211g溶于10ml去离子水中，称取SnCl2·2H2O固体0.8095g并将其溶于20ml盐酸溶液中，控制盐酸的浓度使最终浸渍液中盐酸的浓度为0.5mol/L，将前面所述氯铂酸溶液和氯化亚锡溶液采用微型漩涡振荡器在常温震荡条件下混合并使其形成Pt-Sn络合物溶液。取0.475g氯化钾溶于20ml去离子水中，使其与上述的Pt-Sn络合溶液混合均匀。取64g柠檬酸溶解在280ml去离子水中，加入上述的含有Pt-Sn-K的溶液中并混合均匀，最终得到的浸渍液中柠檬酸浓度为0.2mol/L。采用平衡浸渍法（催化剂体积：浸渍液的体积=1:2）对含镁的高温复合氧化物载体进行浸渍，浸渍时间为5h。浸渍完成后，抽干溶液中的水分。担载Pt-Sn-K的含镁的高温复合氧化物载体在室温下陈化12h，然后在120℃常压干燥箱中干燥24h。干燥后的载体在100ml/min的空气氛围中程序升温条件下进行焙烧，升温速度2℃/min，待温度升至500℃后恒温5小时。得到的催化剂粉碎筛分至20-40目后装填入管式反应器中。催化剂在100ml/min空气氛围中程序升温条件下进行焙烧，升温速度2℃/min，待温度升至500℃后恒温5小时。将煅烧过的催化剂在氢气流量为200ml/min的气流中480℃下还原2h。
实施例11
催化剂-E用于异丁烷的脱氢：将上述的催化剂-E用于异丁烷的脱氢制异丁烯的反应，反应条件与实施例2相同。所得异丁烷脱氢生成异丁烯的结果如表6所示。
表6：催化剂-E上异丁烷脱氢制取异丁烯的结果
表6的结果表明，在高达20000h-1的空速下，催化剂-E表现出良好的异丁烷脱氢活性和异丁烯选择性。
实施例12
催化剂-A用于丁烷脱氢的长周期实验：将10ml催化剂-A装入固定床反应器对催化剂的长周期运转稳定性进行考察。实验中，原料的进料比例为：n（丁烷）：n（H2）：n（H2O）=1：1：1，GHSV=4500h-1。实验过程中控制反应器床层的温度使丁烷转化率维持在40%以上。所得结果如表7所示。
表7：催化剂-A上丁烷脱氢制取丁烯的长周期实验结果
表7的数据表明，对于丁烷脱氢生成丁烯催化剂-A具有良好的活性、选择性和稳定性。
实施例13
催化剂-E用于异丁烷脱氢的长周期实验：将10ml催化剂-E装入固定床反应器对催化剂的长周期运转稳定性进行考察。实验中，原料的进料比例为：n（异丁烷）：n（H2）：n（H2O）=1：1：1，GHSV=4500h-1。实验过程中控制反应器床层的温度使异丁烷转化率维持在40%以上。所得结果如表8所示。
表8：催化剂-E上异丁烷脱氢制取异丁烯的长周期实验结果
表8的数据表明，对于异丁烷脱氢生成异丁烯催化剂-E具有良好的活性、选择性和稳定性。
实施例14
催化剂-C用于丙烷脱氢的长周期实验：将10ml催化剂-C装入固定床反应器对催化剂的长周期运转稳定性进行考察。实验中，原料的进料比例为：n（丙烷）：n（H2）：n（H2O）=1：0.2：1，GHSV=4500h-1。实验过程中控制反应器床层的温度使丙烷转化率维持在30%以上。所得结果如表9所示。
表9：催化剂-C上丙烷脱氢制取丙烯的长周期实验结果
表9的数据表明，对于丙烷脱氢生成丙烯催化剂-C具有良好的活性、选择性和稳定性。
Claims (9)
1. 一种用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的催化剂，其特征在于，由以下组分制成：
载体：由至少含有两种金属氧化物组成的高温复合氧化物，一种是氧化铝，另一种是氧化镁、氧化锆、氧化锌中的一种或多种；
活性组分：金属钌、铑、铂、铱中的一种或多种；
第一助剂：第四主族元素锗、锡或铅中的一种或多种；
第二助剂：碱金属元素锂、钠、钾、铷、铯或钫中的一种或多种；
在无机酸或有机酸的存在下采用浸渍法将所述活性组分负载到高温复合氧化物载体上，得到用于低碳烷烃脱氢的催化剂；
所述的高温复合氧化物载体，其制备方法为：将含有氧化镁、氧化锆或氧化锌的一种或多种可溶性盐溶解到水中，制成浓度为0.05-1.0mol/L的水溶液，将氧化铝的前驱体拟薄水铝石与所述水溶液混合混匀，然后于0-100℃的温度下浸渍0.1-24小时，再在0.01-0.1MPa的压力下于30-200℃干燥1-24小时，最后在空气气氛中于700℃-1000℃的温度下煅烧2-10小时。
2. 根据权利要求1所述的用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的催化剂，其特征在于，所述活性组分为金属铂；所述第一助剂为锡；所述第二助剂为钾；所述无机酸为盐酸或硝酸；所述有机酸为马来酸、草酸、醋酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸中的一种或多种。
3. 根据权利要求1或2所述的用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的催化剂，其特征在于，所述活性组分基于载体的质量分数为0.1%-10%，第一助剂的加入量为活性组分与第一助剂的摩尔比例在1:0.1-1:10之间，第二助剂碱金属元素氧化物基于载体的质量分数为0.01%-10%。
4. 根据权利要求3所述的用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的催化剂，其特征在于，所述活性组分基于载体的质量分数为0.2%-0.5%，第一助剂的加入量为活性组分与第一助剂的摩尔比例在1:1-1:3之间，第二助剂碱金属元素氧化物基于载体的质量分数为0.1%-3%。
5. 根据权利要求1或2所述的用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的催化剂，其特征在于，以氧化物质量含量计，氧化铝在复合氧化物中的含量在77w%-95w%之间，氧化镁在复合氧化物中的含量在1w%-10w%之间，氧化锆在复合氧化物中的含量在1w%-5w%之间，氧化锌复合氧化物中的含量在2w%-10w%之间。
6. 根据权利要求1或2所述的用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于，将活性组分和第一助剂加入到含有无机酸或有机酸的酸性溶液中络合形成稳定的络合物，再加入溶解的第二助剂形成稳定的用于浸渍载体的浸渍液；将高温复合氧化物载体加入到浸渍液中，浸渍液的体积与载体的体积比为0.1-20:1，高温复合氧化物载体在浸渍液中的浸渍时间为0.1-48小时，浸渍温度为0-100℃，浸渍完成后，再于50-200℃的空气中干燥3-24小时，在400-600℃的温度下于空气中焙烧1-24小时得到用于低碳烷烃脱氢的催化剂。
7. 根据权利要求6所述的用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于，浸渍液的体积与载体的体积比为0.3-10：1，高温复合氧化物载体在浸渍液中的浸渍时间为1-24 小时，浸渍温度为20-80℃。
8. 根据权利要求6所述的用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于，所述酸的用量为浸渍液中酸浓度在0.01mol/L到10mol/L之间。
9. 根据权利要求6所述的用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的催化剂的制备方法，其特征在于，焙烧后的催化剂在和反应物气流接触前经过氢气还原，所述还原在400-600℃的温度进行，还原时间为1-24小时。
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