CN111790384B - 用于丙烷脱氢制丙烯的Pt基多组分催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于丙烷脱氢制丙烯的Pt基多组分催化剂及其制备与应用。所述催化剂由A、B、C和D四种成分构成，其中A为过渡金属氧化物、碱土金属氧化物或稀土金属氧化物中的任意一种，B为Pt的单质，C为Sn的氧化物，D为脱水氧化铝。本发明利用金属助剂与Pt、Sn的相互作用，以实现活性金属Pt的高度分散、减少Sn4+的还原，有效的调控多组分催化剂的组成，从而精准制备高温下稳定、低积碳覆盖及具有良好耐久性能的Pt基多组分催化剂。本发明制备的催化剂具有高效的丙烷脱氢性能、丙烯选择性，为丙烷脱氢技术提供了高效催化剂，从而可推动丙烷脱氢技术的快速、健康发展。
Description
技术领域
本发明属于工业催化剂制备领域，具体涉及一种Pt基多组分催化剂及其制备方法与其在丙烷脱氢制丙烯中的应用。
背景技术
丙烯是一种非常重要的化工中间体，被用于生产各种大宗化学品和材料，包括聚丙烯、丙烷氧化物（丙酮、环氧丙烷及丙烯酸等）及丙烯腈等。我国丙烯市场一直存在着巨大的缺口，预计到2020年末供需缺口将达到433.4万吨/年。因此，现代石油化学工业中对丙烯的需求不断增长。
传统的工业通过石脑油和轻柴油的蒸汽裂解和流式催化裂化生产了大量的丙烯。目前，约有61 %的丙烯是通过石脑油裂解工艺得到的，但常规工艺产生出来的是烯烃混合物，会混合大量副产物。因此，在丙烯需求稳定增长的条件下，开发高效、经济的丙烯生产工艺成为必要。同时，近些年来，因为烷烃与烯烃价格相差较大，使用更经济的原料丙烷脱氢生产高附加值烯烃的丙烷直接脱氢（PDH）工艺引起了人们的关注。PDH工艺的优势是基于丙烷与丙烯之间的价格差距以及来自页岩资源的廉价丙烷的高可用性，这种特性使得现如今PDH作为生产丙烯的主要替代工艺之一，受到了越来越多的关注。丙烷脱氢制丙烯工艺主要分为催化直接脱氢和氧化脱氢两种，目前直接脱氢已经实现工业化，丙烷氧化脱氢技术也在积极的开发之中。
商业丙烷脱氢制丙烯工艺中使用的催化剂有两种：Pt基金属催化剂（Pt-Sn/Al2O3）和Cr基氧化催化剂（CrOx/Al2O3）。虽然上述两类催化剂在实际的丙烷脱氢反应中取得了广泛的应用，但这两类催化剂都存在不足：Pt基催化剂由于受到合成方法的限制，造成Pt催化剂分散性差，并且高温下失活比较快。Cr基氧化催化剂对环境有一定的危害，对未来的推广应用受到了很大的限制。最广泛应用的工业丙烷脱氢工艺是使用含有铂纳米团簇的催化剂作为活性组分，尽管负载型铂基催化剂具有较高的催化活性和优异的热稳定性，但积碳导致的催化剂失活、高温下碳-碳键裂解生成较轻的碳氢化合物和丙烯选择性不高仍然是此类催化剂目前面临的最主要问题。因此开发对丙烯具有高选择性和良好结焦能力的Pt基催化剂具有重要意义。
目前在商业丙烷脱氢工艺中，合成Pt基催化剂都会采用最有效助剂Sn，因为添加助剂Sn可以减少氢解等副反应，使得积碳从原本的活性中心向催化剂得载体转移，但是单单添加一种金属助剂的催化剂还是存在选择性不高、稳定性差等缺陷，因此现如今的研究方向往往除添加Sn作为助剂外，还会在Pt、Sn双金属的基础上添加第二甚至第三助剂，为的就是优化Sn物种与催化剂载体间的相互作用，抑制催化剂Sn4+的还原，保证Sn4+在反应中的稳定性，使得目标催化剂中能含有更多的活性中心。而在第二和第三助剂的选择上，主要有过渡金属、碱土金属或者稀土金属等等。
鉴于上述劣势，本发明提供一种用于丙烷脱氢制丙烯的Pt基多组分催化剂及其制备方法，其采用添加第二金属助剂的方法，在浸渍过程中加入金属助剂与锡物种形成稳定氧化物，从而中和载体表面的强酸中心，抑制氢解和裂解等副反应的发生，提高Pt活性组分的分散度。该发明利用新的金属助剂与Pt、Sn的相互作用，以达到增强活性金属Pt的高度分散，减少Sn4+的还原，有效调控多组分催化剂组成的目的，从而精准制备高温下稳定、低积碳覆盖及具有良好耐久性能的Pt基多组分催化剂，实现了金属合金催化剂结构和性能的有效调控。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于丙烷脱氢制丙烯的Pt基多组分催化剂及其制备方法与应用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于丙烷脱氢制丙烯的Pt基多组分催化剂，其是由A、B、C和D四种成分构成；其中A为过渡金属氧化物、碱土金属氧化物或稀土金属氧化物中的任意一种，其占催化剂总重量的1～7 %；B为Pt的单质，其占催化剂总重量的0.5 %；C为Sn的氧化物，其占催化剂总重量的1.0 %；D为脱水氧化铝，其占催化剂总重量的90～99 %，各成分所占重量之和为100%。
所述Pt基多组分催化剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将氧化铝原料置于惰性气体氛围中进行加热处理，得到作为载体的脱水氧化铝；
（2）用A的前驱体溶液浸渍步骤（1）得到的脱水氧化铝；
（3）用B与C前驱体混合溶液浸渍步骤（2）处理后的脱水氧化铝，得到催化剂前体；
（4）将步骤（3）制得的催化剂前体置于含氢氛围中进行还原，得到所述Pt基多组分催化剂。
其中，步骤（1）所述氧化铝原料为θ-Al2O3或γ-Al2O3。所述惰性气体为氮气；所述加热处理的温度范围为150 ℃～300 ℃，时间为1 h～24 h。
步骤（2）中所用A的前驱体包括草酸铌、乙醇钽、硝酸钛、硝酸锆、硝酸钡、硝酸镁、硝酸镧的任意一种。
步骤（3）中所用B的前驱体为K2PtCl4、(NH4)2PtCl4和H2PtCl6的任意一种。所用C的前驱体为SnCl4、SnCl2和SnC2O4的任意一种。
步骤（2）、（3）所述浸渍的温度为15 ℃～40 ℃，时间为6 h～24 h。
步骤（4）中所述还原的温度为400 ℃～600 ℃，时间为2 h～12 h；所述含氢氛围中氢气的含量为10-20 vol%。
本发明制备的Pt基多组分催化剂具有高丙烯选择性、高丙烷转化率、积碳速率低、高热稳定性等优点，可用于丙烷脱氢制备丙烯。丙烷脱氢制丙烯反应采用固定床反应器进行，其反应温度控制为550 ℃～600 ℃、质量空速为1～20 h-1。
本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种用于丙烷脱氢制丙烯的Pt基多组分催化剂，其通过浸渍过程中添加过渡金属、碱土金属或者稀土金属等作为第二金属助剂的方法，使加入的金属助剂与锡物种形成稳定的氧化物，从而中和载体表面的强酸中心，抑制氢解和裂解等副反应的发生，以提高Pt活性组分的分散度。
本发明方法可有效稳定氧化态的Sn物种在氧化铝载体上的分布，制备出高热稳定性、Pt颗粒小、分散度高的Pt基多组分催化剂，其突破了传统合成的金属合金催化剂在高温催化下稳定性差、丙烯选择性差的问题，实现了丙烷脱氢制丙烯Pt基催化剂结构和性能的精准调控。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
对比例1
称取5.00 g的γ-Al2O3粉末，在加热炉中氮气氛围下150 ℃处理12 h，热处理后得到的脱水γ-Al2O3作为载体；称取适量SnCl4和(NH4)2PtCl4配制水溶液，将上述载体置于SnCl4-(NH4)2PtCl4水溶液中，30 ℃浸渍10h，然后120 ℃干燥2h，350 ℃焙烧2h；所得催化剂前体在570 ℃、10 vol %氢气氛围中还原2h，制得Pt-2Sn-Nb5 %/γ-Al2O3催化剂（其中Pt的含量为0.5 wt%，Sn的含量为1 wt%）。
将200 mg所得催化剂装填在固定床管式反应器内，以丙烷为反应物，在570 ℃、常压、重时空速5 h-1、氢烃比为1的条件下进行反应，丙烷的转化率为27.5 %，丙烯的选择性为96.0 %。
实施例1
称取5.00 g的γ-Al2O3粉末，在加热炉中氮气氛围下150 ℃处理12 h，热处理后得到的脱水γ-Al2O3作为载体；称取适量草酸铌（C10H5NbO20）配制草酸铌的草酸溶液，然后将上述载体加入该草酸溶液中，于30 ℃浸渍8h后，120 ℃干燥2h，550 ℃焙烧4h；称取适量SnCl4和(NH4)2PtCl4配制水溶液，将经焙烧后的载体置于SnCl4-(NH4)2PtCl4水溶液中，30 ℃浸渍10h，然后120 ℃干燥2h，350 ℃焙烧2h；所得催化剂前体在570 ℃、10 vol %氢气氛围中还原2h，制得Pt-2Sn-Nb5 %/γ-Al2O3催化剂（其中Nb2O5的含量为5.0 wt%，Pt的含量为0.5wt%，Sn的含量为1 wt%）。
将200 mg所得催化剂装填在固定床管式反应器内，以丙烷为反应物，在570 ℃、常压、重时空速5 h-1、氢烃比为1的条件下进行反应，丙烷的转化率为44.5 %，丙烯的选择性为99.0 %。
实施例2
称取5.00 g的γ-Al2O3粉末，在加热炉中氮气氛围下150 ℃处理12 h，热处理后得到的脱水γ-Al2O3作为载体；称取适量乙醇钽配制乙醇钽的乙醇溶液，然后将上述载体加入该乙醇溶液中，于30 ℃浸渍8h后，150 ℃干燥2h，550 ℃焙烧4h；称取适量SnCl4和(NH4)2PtCl4配制水溶液，将经焙烧后的载体置于SnCl4-(NH4)2PtCl4水溶液中，30 ℃浸渍10h，然后120 ℃干燥2h，350 ℃焙烧2h；所得催化剂前体在570 ℃、10vol%氢气氛围中还原2h，制得Pt-2Sn-Ta1%/γ-Al2O3催化剂（其中Ta2O5的含量为1.0 wt%，Pt的含量为0.5 wt%，Sn的含量为1 wt%）。
将200 mg所得催化剂装填在固定床管式反应器内，以丙烷为反应物，在570 ℃、常压、重时空速5 h-1、氢烃比为1的条件下，丙烷的转化率为45.5 %，丙烯的选择性为99.0 %。
实施例3
称取5.00 g的γ-Al2O3粉末，在加热炉中氮气氛围下150 ℃处理12 h，热处理后得到的脱水γ-Al2O3作为载体；称取适量硝酸钛（Ti(NO3)4）配制硝酸钛的水溶液，然后将上述载体加入该水溶液中，于30 ℃浸渍8h后，150 ℃干燥2h，550 ℃焙烧4h；称取适量SnCl4和(NH4)2PtCl4配制水溶液，将经焙烧后的载体置于SnCl4-(NH4)2PtCl4水溶液中，30 ℃浸渍10h，然后120 ℃干燥2h，350 ℃焙烧2h；所得催化剂前体在570 ℃、10vol%氢气氛围中还原2h，制得Pt-2Sn-3Ti/γ-Al2O3催化剂（其中，Ti的含量为1.5 wt%，Pt的含量为0.5 wt%，Sn的含量为1 wt%）。
将200 mg所得催化剂装填在固定床管式反应器内，以丙烷为反应物，在600 ℃、常压、重时空速5 h-1、氢烃比为1的条件下进行反应，丙烷的转化率为43 %，丙烯的选择性为95.0 %。
实施例4
称取5.00 g的γ-Al2O3粉末，在加热炉中氮气氛围下150 ℃处理12 h，热处理后得到的脱水γ-Al2O3作为载体；称取适量硝酸锆（Zr(NO3)4·5H2O）配制硝酸锆的水溶液，然后将上述载体加入该水溶液中，于30 ℃浸渍8h后，150 ℃干燥2h，550 ℃焙烧4h；称取适量SnCl4和(NH4)2PtCl4配制水溶液，将经焙烧后的载体置于SnCl4-(NH4)2PtCl4水溶液中，30 ℃浸渍10h，然后120 ℃干燥2h，350 ℃焙烧2h；所得催化剂前体在570 ℃、10 vol%氢气氛围中还原2h，制得Pt-2Sn-Zr0.7%/γ-Al2O3催化剂（其中，ZrO2的含量为0.7 wt%，Pt的含量为0.5 wt%，Sn的含量为1 wt%）。
将200 mg所得催化剂装填在固定床管式反应器内，以丙烷为反应物，在600 ℃、常压、重时空速5 h-1、氢烃比为1的条件下进行反应，丙烷的转化率为42.5 %，丙烯的选择性为98.0 %。
实施例5
称取5.00 g的γ-Al2O3粉末，在加热炉中氮气氛围下150 ℃处理12 h，热处理后得到的脱水γ-Al2O3作为载体；称取适量硝酸钡（Ba(NO3)2）配制硝酸钡的水溶液，然后将上述载体加入该水溶液中，于30 ℃浸渍8h后，150℃干燥2h，550 ℃焙烧4h；称取适量SnCl2和(NH4)2PtCl4配制水溶液，将经焙烧后的载体置于SnCl2-(NH4)2PtCl4水溶液中，30 ℃浸渍10h，然后120 ℃干燥2h，350 ℃焙烧2h；所得催化剂前体在570 ℃、氢气氛围中还原2h，制得Pt-2Sn-6Ba/γ-Al2O3催化剂（其中，Ba的含量为3 wt%，Pt的含量为0.5 wt%，Sn的含量为1wt%）。
将200 mg所得催化剂装填在固定床管式反应器内，以丙烷为反应物，在570 ℃、常压、重时空速5 h-1、氢烃比为1的条件下进行反应，丙烷的转化率为36.5 %，丙烯的选择性为99.0 %。
实施例6
称取5.00 g的γ-Al2O3粉末，在加热炉中氮气氛围下150 ℃处理12 h，热处理后得到的脱水γ-Al2O3作为载体；称取适量硝酸镁（MgNO3）配制硝酸镁的水溶液，然后将上述载体加入该水溶液中，于30 ℃浸渍8h后，150℃干燥2h，550 ℃焙烧4h；称取适量SnCl2和(NH4)2PtCl4配制水溶液，将经焙烧后的载体置于SnCl2-(NH4)2PtCl4水溶液中，30 ℃浸渍10h，然后120 ℃干燥2h，350 ℃焙烧2h；所得催化剂前体在570 ℃、氢气氛围中还原2h，制得Pt-2Sn-5Mg/γ-Al2O3催化剂（其中，Mg的含量为2.5 wt%，Pt的含量为0.5 wt%，Sn的含量为1 wt%）。
将200 mg所得催化剂装填在固定床管式反应器内，以丙烷为反应物，在570 ℃、常压、重时空速5 h-1、氢烃比为1的条件下进行反应，丙烷的转化率为43.5 %，丙烯的选择性为99.0 %。
实施例7
称取5.00 g的γ-Al2O3粉末，在加热炉中氮气氛围下150 ℃处理12 h，热处理后得到的脱水γ-Al2O3作为载体；称取适量硝酸镧（La(NO3)3）配制硝酸镧的水溶液，然后将上述载体加入该水溶液中，于30 ℃浸渍8h后，150℃干燥2h，550 ℃焙烧4h；称取适量SnCl2和(NH4)2PtCl4配制水溶液，将经焙烧后的载体置于SnCl2-(NH4)2PtCl4水溶液中，30 ℃浸渍10h，然后120 ℃干燥2h，350 ℃焙烧2h；所得催化剂前体在570 ℃、氢气氛围中还原2h，制得Pt-2Sn-La1.1%/γ-Al2O3催化剂（其中，La2O3的含量为1.1 wt%，Pt的含量为0.5 wt%，Sn的含量为1 wt%）。
将200 mg所得催化剂装填在固定床管式反应器内，以丙烷为反应物，在570 ℃、常压、重时空速5 h-1、氢烃比为1的条件下进行反应，丙烷的转化率为42.3 %，丙烯的选择性为96.0 %。
对比例2
称取5.00 g的θ-Al2O3粉末，在加热炉中氮气氛围下150 ℃处理12 h，热处理后得到的脱水θ-Al2O3作为载体；称取适量SnCl2和(NH4)2PtCl4配制水溶液，将经热处理后的载体置于SnCl2-(NH4)2PtCl4水溶液中，30 ℃浸渍8h，然后120 ℃干燥2h，350 ℃焙烧2h；所得催化剂前体在570 ℃、10 vol %氢气氛围中还原2h，制得Pt-2Sn-Nb5 %/γ-Al2O3催化剂（其中，Pt的含量为0.5 wt%，Sn的含量为1 wt%）。
将200 mg所得催化剂装填在固定床管式反应器内，以丙烷为反应物，在570 ℃、常压、重时空速5 h-1、氢烃比为1的条件下进行反应，丙烷的转化率为24.5 %，丙烯的选择性为95.0 %。
实施例8
称取5.00 g 的θ-Al2O3粉末，在加热炉中氮气氛围下150 ℃处理12 h，热处理后得到的脱水θ-Al2O3作为载体；称取适量草酸铌（C10H5NbO20）配制草酸铌的草酸溶液，然后将上述载体加入该草酸溶液中，于30 ℃浸渍8h后，120 ℃干燥2h，550 ℃焙烧4h；称取适量SnCl2和(NH4)2PtCl4配制水溶液，将经焙烧后的载体置于SnCl2-(NH4)2PtCl4水溶液中，30 ℃浸渍10h，然后120 ℃干燥2h，350 ℃焙烧2h；所得催化剂前体在570 ℃、10 vol %氢气氛围中还原2h，制得Pt-2Sn-Nb5 %/θ-Al2O3催化剂（其中，Nb2O5的含量为5.0 wt%，Pt的含量为0.5wt%，Sn的含量为1 wt%）。
将200 mg所得催化剂装填在固定床管式反应器内，以丙烷为反应物，在570 ℃、常压、重时空速5 h-1、氢烃比为1的条件下进行反应，丙烷的转化率为42.5 %，丙烯的选择性为99.0 %。
实施例9
称取5.00 g的θ-Al2O3粉末，在加热炉中氮气氛围下150 ℃处理12 h，热处理后得到的脱水θ-Al2O3作为载体；称取适量乙醇钽配制乙醇钽的乙醇溶液，然后将上述载体加入该乙醇溶液中，于30 ℃浸渍8h后，150 ℃干燥2h，550 ℃焙烧4h；称取适量SnC2O4和H2PtCl6配制水溶液，将经焙烧后的载体置于SnC2O4-H2PtCl6水溶液中，30 ℃浸渍10h，然后120 ℃干燥2h，350 ℃焙烧2h；所得催化剂前体在570 ℃、10vol%氢气氛围中还原2h，制得Pt-2Sn-Ta1%/θ-Al2O3催化剂（其中，Ta2O5的含量为1.0 wt%，Pt的含量为0.5 wt%，Sn的含量为1wt%）。
将200 mg所得催化剂装填在固定床管式反应器内，以丙烷为反应物，在570 ℃、常压、重时空速5 h-1、氢烃比为1的条件下进行反应，丙烷的转化率为42.3 %，丙烯的选择性为99.0 %。
实施例10
称取5.00 g的θ-Al2O3粉末，在加热炉中氮气氛围下150 ℃处理12 h，热处理后得到的脱水θ-Al2O3作为载体；称取适量硝酸钛（Ti(NO3)4）配制硝酸钛的水溶液，然后将上述载体加入该水溶液中，于30 ℃浸渍8h后，150 ℃干燥2h，550 ℃焙烧4h；称取适量SnC2O4和H2PtCl6配制水溶液，将经焙烧后的载体置于SnC2O4-H2PtCl6水溶液中，30 ℃浸渍10h，然后120 ℃干燥2h，350 ℃焙烧2h；所得催化剂前体在570 ℃、10vol%氢气氛围中还原2h，制得Pt-2Sn-3Ti/θ-Al2O3催化剂（其中，Ti的含量为1.5 wt%，Pt的含量为0.5 wt%，Sn的含量为1wt%）。
将200 mg所得催化剂装填在固定床管式反应器内，以丙烷为反应物，在600 ℃、常压、重时空速5 h-1、氢烃比为1的条件下进行反应，丙烷的转化率为41 %，丙烯的选择性为95.0 %。
实施例11
称取5.00 g的θ-Al2O3粉末，在加热炉中氮气氛围下150 ℃处理12 h，热处理后得到的脱水θ-Al2O3作为载体；称取适量硝酸锆（Zr(NO3)4·5H2O）配制硝酸锆的水溶液，然后将上述载体加入该水溶液中，于30 ℃浸渍8h后，150 ℃干燥2h，550 ℃焙烧4h；称取适量SnC2O4和H2PtCl6配制水溶液，将经焙烧后的载体置于SnC2O4-H2PtCl6水溶液中，30 ℃浸渍10h，然后120 ℃干燥2h，350 ℃焙烧2h；所得催化剂前体在570 ℃、10 vol%氢气氛围中还原2h，制得Pt-2Sn-Zr0.7%/θ-Al2O3催化剂（其中，ZrO2的含量为0.7 wt%，Pt的含量为0.5wt%，Sn的含量为1 wt%）。
将200 mg所得催化剂装填在固定床管式反应器内，以丙烷为反应物，在600 ℃、常压、重时空速5 h-1、氢烃比为1的条件下进行反应，丙烷的转化率为40.2 %，丙烯的选择性为98.0 %。
实施例12
称取5.00 g的θ-Al2O3粉末，在加热炉中氮气氛围下150 ℃处理12 h，热处理后得到的脱水θ-Al2O3作为载体；称取适量硝酸钡（Ba(NO3)2）配制硝酸钡的水溶液，然后将上述载体加入该水溶液中，于30 ℃浸渍8h后，150℃干燥2h，550 ℃焙烧4h；称取适量SnC2O4和H2PtCl6配制水溶液，将经焙烧后的载体置于SnC2O4-H2PtCl6水溶液中，30 ℃浸渍10h，然后120 ℃干燥2h，350 ℃焙烧2h；所得催化剂前体在570 ℃、氢气氛围中还原2h，制得Pt-2Sn-6Ba/θ-Al2O3催化剂（其中，Ba的含量为3 wt%，Pt的含量为0.5 wt%，Sn的含量为1 wt%）。
将200 mg所得催化剂装填在固定床管式反应器内，以丙烷为反应物，在570 ℃、常压、重时空速5 h-1、氢烃比为1的条件下进行反应，丙烷的转化率为33.5 %，丙烯的选择性为99.0 %。
实施例13
称取5.00 g的θ-Al2O3粉末，在加热炉中氮气氛围下150 ℃处理12 h，热处理后得到的脱水θ-Al2O3作为载体；称取适量硝酸镁（MgNO3）配制硝酸镁的水溶液，然后将上述载体加入该水溶液中，于30 ℃浸渍8h后，150℃干燥2h，550 ℃焙烧4h；称取适量SnC2O4和H2PtCl6配制水溶液，将经焙烧后的载体置于SnC2O4-H2PtCl6水溶液中，30 ℃浸渍10h，然后120 ℃干燥2h，350 ℃焙烧2h；所得催化剂前体在570 ℃、氢气氛围中还原2h，制得Pt-2Sn-5Mg/θ-Al2O3催化剂（其中，Mg的含量为2.5 wt%，Pt的含量为0.5 wt%，Sn的含量为1 wt%）。
将200 mg所得催化剂装填在固定床管式反应器内，以丙烷为反应物，在570 ℃、常压、重时空速5 h-1、氢烃比为1的条件下进行反应，丙烷的转化率为40.5 %，丙烯的选择性为99.0 %。
实施例14
称取5.00 g的θ-Al2O3粉末，在加热炉中氮气氛围下150 ℃处理12 h，热处理后得到的脱水θ-Al2O3作为载体；称取适量硝酸镧（La(NO3)3）配制硝酸镧的水溶液，然后将上述载体加入该水溶液中，于30 ℃浸渍8h后，150℃干燥2h，550 ℃焙烧4h；称取适量SnCl4和H2PtCl6配制水溶液，将经焙烧后的载体置于SnCl4-H2PtCl6水溶液中，30 ℃浸渍10h，然后120 ℃干燥2h，350 ℃焙烧2h；所得催化剂前体在570 ℃、氢气氛围中还原2h，制得Pt-2Sn-La1.1%/θ-Al2O3催化剂（其中，La2O3的含量为1.1 wt%，Pt的含量为0.5 wt%，Sn的含量为1wt%）。
将200 mg所得催化剂装填在固定床管式反应器内，以丙烷为反应物，在570 ℃、常压、重时空速5 h-1、氢烃比为1的条件下进行反应，丙烷的转化率为39.3 %，丙烯的选择性为95.0 %。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (7)
1.一种用于丙烷脱氢制丙烯的Pt基多组分催化剂，其特征在于：所述催化剂由A、B、C和D四种成分构成；其中A为过渡金属氧化物，其占催化剂总重量的1～5 %；B为Pt的单质，其占催化剂总重量的0.5 %；C为Sn的氧化物，其占催化剂总重量的1.0 %；D为脱水氧化铝，其占催化剂总重量的93.5～97.5 %，各成分所占重量之和为100%；
其制备包括以下步骤：
（1）将氧化铝原料置于惰性气体氛围中进行加热处理，得到作为载体的脱水氧化铝；
（2）用A的前驱体溶液浸渍步骤（1）得到的脱水氧化铝；
（3）用B与C前驱体混合溶液浸渍步骤（2）处理后的脱水氧化铝，得到催化剂前体；
（4）将步骤（3）制得的催化剂前体置于含氢氛围中进行还原，得到所述Pt基多组分催化剂；
步骤（2）中所用A的前驱体包括草酸铌、乙醇钽的任意一种。
2.根据权利要求1所述的Pt基多组分催化剂，其特征在于：步骤（1）所述氧化铝原料为θ-Al2O3或γ-Al2O3。
3.根据权利要求1所述的Pt基多组分催化剂，其特征在于：步骤（1）中所述惰性气体为氮气；所述加热处理的温度范围为150 ℃～300 ℃，时间为1 h～24 h。
4.根据权利要求1所述的Pt基多组分催化剂，其特征在于：步骤（3）中所用B的前驱体为K2PtCl4、(NH4)2PtCl4和H2PtCl6的任意一种。
5.根据权利要求1所述的Pt基多组分催化剂，其特征在于：步骤（3）中所用C的前驱体为SnCl4、SnCl2和SnC2O4的任意一种。
6.根据权利要求1所述的Pt基多组分催化剂，其特征在于：步骤（2）、（3）所述浸渍的温度为15 ℃～40 ℃，时间为6 h～24 h。
7.根据权利要求1所述的Pt基多组分催化剂，其特征在于：步骤（4）中所述还原的温度为400 ℃～600 ℃，时间为2 h～12 h；所述含氢氛围中氢气的含量为10-20 vol%。
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