CN112237918A - 低碳烷烃氧化脱氢和干重整的双功能负载催化剂及其制备方法 - Google Patents

低碳烷烃氧化脱氢和干重整的双功能负载催化剂及其制备方法 Download PDF

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刘志成
高焕新
杨贺勤
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Abstract

本发明涉及一种低碳烷烃脱氢和干重整双功能负载催化剂及其制备方法，以催化剂重量份数计，所述催化剂包括90‑99.5份载体和0.5‑10份活性组分；所述载体包括铈氧化物，所述活性组分包括铁元素和选自镍、钴、铜、锌的至少一种元素。本发明提供的催化剂具有通过调控原料气流速调节产物中乙烯和合成气比例的特点，制备方法简单，对环境影响小，同时具有良好的抗积碳能力。

Description

低碳烷烃氧化脱氢和干重整的双功能负载催化剂及其制备 方法
技术领域
本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种用于二氧化碳气氛下低碳烷烃氧化脱氢和干重整的双功能负载催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
合成气以一氧化碳和氢气为主要组分，是一种重要的化工原料气，一般可用于生产羰基合成醇、甲醇或作为费-托合成的原料，此外合成气也是用于合成氨反应中氢气的主要来源。目前，工业上合成气主要由天然气、液化气和石脑油等原料的蒸汽重整过程制得。
乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，是众多基本化工原料的来源，也是石化产业的核心。乙烯及其衍生产品占石化产品总量的75％以上。到目前为止，全世界乙烯生产主要采用管式炉蒸汽裂解法，蒸汽裂解法的能耗相对较高(反应温度750-875℃)，反应装置较为复杂，通常伴随着大量的副产品和工业污染。
乙烷氧化脱氢的反应温度较低(550-750℃)，使用二氧化碳作为一种温和的氧化剂，既有利于降低反应能耗，又可以有效抑制烃类的燃烧，同时还能够直接或间接降温室气体的排放。因此发展乙烷和二氧化碳氧化脱氢制乙烯工艺，具有重要的经济和社会价值。
目前，乙烷和二氧化碳氧化脱氢仍处在实验室研究阶段，未进行大规模的工业应用。传统的乙烷氧化脱氢催化剂主要是铬催化剂，如中国石化北京化工研究院的专利CN107175100A中报道的多孔三氧化二铬催化剂和复旦大学的专利CN106563489A中报道的silicalite-1沸石负载铬催化剂，由于金属铬对环境的影响较为严重，出于环保方面的考虑，非铬基催化剂也是近年来主要的研究方向。Suzuki等人系统地研究了氧化镓催化剂(Catal.Lett.2000,64,215.)，在650℃、原料气空速9000h-1、反应气体C2H6:CO2＝1:5的条件下，乙烷转化率为29.2％，乙烯选择性为87.0％。Baiker等人合成了Ga2O3/TiO2催化剂(ACSCatal.2015,5,690.)和CoOx/SiO2催化剂(Appl.Catal.A 2018,552,77.)，系统研究了载气比例，空速和反应温度对催化活性和选择性的影响，在700℃、原料气空速6000h-1、反应气体C2H6:CO2＝1:2.5的条件下，Ga2O3/TiO2催化剂乙烷转化率为57％，乙烯选择性为38％，CoOx/SiO2催化剂乙烷转化率为46％，乙烯选择性为85％。
乙烷氧化脱氢是一种低成本、高回报的乙烯制备工艺，但由于其产品单一，易受乙烯下游产品价格影响。发展兼具乙烷氧化脱氢和干重整的双功能催化剂，通过改变反应条件控制所需要的产品种类，可以一定程度上优化产品构成，提高乙烷制乙烯项目的抗价格波动能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在二氧化碳气氛下进行低碳烷烃氧化脱氢和干重整的双功能催化剂及其制备方法。
本发明提供一种低碳烷烃氧化脱氢或干重整双功能催化剂，以催化剂重量份数计，所述催化剂包括90-99.5份载体和0.5-10份活性组分；所述载体包括铈氧化物，所述活性组分包括铁元素和选自镍、钴、铜、锌的至少一种元素。
上述技术方案中，铁元素与选自镍、钴、铜、锌的至少一种元素的摩尔比为1:3-5:1，优选为3:1。
上述技术方案中，所述铈氧化物包括二氧化铈、三氧化二铈以及组成介于二者之间的铈氧化物。
其中，所述低碳烷烃包括乙烷、丙烷、丁烷。
上述技术方案中，所述载体包括锆氧化物；优选所述载体包括铈锆固溶体，所述铈锆固溶体中锆的摩尔含量占载体金属元素总量的10～80％。，其中，铈锆固溶体是铈锆复合氧化物。
上述技术方案中，所述锆氧化物包括单斜、立方或四方晶系的二氧化锆及其混合物。
本发明还提供一种低碳烷烃氧化脱氢和干重整双功能负载催化剂的制备方法，包括如下步骤，合成含铈氧化物的载体，将包括铁源和选自选自镍、钴、铜、锌的至少一种元素源的活性组分前驱体负载在所述载体上。
上述技术方案中，所述铁盐包括硫酸亚铁铵(II)、硫酸亚铁(II)、硫酸铁(III)、硝酸铁(III)中的一种或几种。
上述技术方案中，所述铈盐包括硝酸铈(III)、硝酸铈(IV)、硝酸铈铵(IV)中的一种或几种。
上述技术方案中，包括如下步骤，合成含铈氧化物和含锆氧化物的载体，优选合成含铈锆固溶体的载体。
上述技术方案中，将包括铈盐和锆盐的水溶液，加入尿素，加热，煅烧后得到铈锆固溶体载体。
上述技术方案中，所述锆盐包括硝酸锆(IV)、硝酸氧锆(IV)、氯化锆(IV)、氯氧化锆(IV)中的一种或几种。
上述技术方案中，所述加热温度为60～180℃，加热时间4～28小时；所述煅烧的温度为600～900℃，煅烧时间4～8小时。
上述技术方案中，将包括铁盐和选自选自镍、钴、铜、锌的至少一种元素的盐的活性组分前驱体的乙醇水溶液，加入载体浸渍得到所述催化剂。具体为，将包括铁盐、镍盐溶解于60～90％乙醇水溶液中，加入载体粉末充分搅拌混合，将溶剂挥发干燥后压制成型，筛选20-40目，即得到所述催化剂。
上述技术方案中，所述的干燥温度为80～160℃，优选为100～120℃，干燥时间8～24h，优选为10～12h。
本发明还提供一种低碳烷烃氧化脱氢或干重整反应，采用上述催化剂，或采用上述方法制得的催化剂。
上述技术方案中，乙烷氧化脱氢或干重整反应，具体步骤为：
(1)催化剂在氢气气氛下还原，还原温度400～700℃，优选为500～600℃，还原时间0.5～2h，优选为0.5～1h；
(2)反应在常压固定床反应器中进行，反应温度650～750℃，原料气为乙烷、二氧化碳和氩气混合气，总流量5～120mL·min-1，其中乙烷的摩尔分数为20～50％，二氧化碳的摩尔分数为20～50％，其余为氩气平衡气。
本发明提供的催化剂包括活性组分和载体，活性组分包括铁元素和选自镍、钴、铜、锌的至少一种元素，载体包括铈氧化物。本发明催化剂兼具低碳烷烃氧化脱氢和干重整的双功能，具有通过调控原料气流速调节产物中低碳烯烃和合成气比例的特点，同时具有良好的抗积碳能力。
进一步，本发明催化剂载体采用铈锆固溶体，负载活性组分，低碳烷烃氧化脱氢和干重整反应性能提高。
进一步，本发明催化剂载体采用铈锆固溶体，铈锆比例在特定范围内，负载活性组分，低碳烷烃氧化脱氢和干重整反应性能提高。
本发明催化剂制备方法简单，对环境影响小。
附图说明：
下面结合附图说明本发明：
图1为不同铈锆比组成的铈锆固溶体负载铁镍催化剂的X射线衍射谱图。衍射峰位置随铈锆比的变化而移动，在铈锆比为1:9时有杂相出现。
具体实施方式
实施例1
将7.88g硝酸铈铵(IV)和0.37g硝酸氧锆(IV)加入80mL去离子水中并搅拌至完全溶解，在加入0.96g脲继续搅拌至溶解，将所得溶液转移至200mL水热釜中，放入80℃的烘箱中加热4h，升温至150℃加热24h，离心并用去离子水和乙醇洗涤至中性，所得沉淀在120℃下干燥12h，即得到铈锆比为9:1的铈锆固溶体载体。将0.24mmol硝酸铁与0.08mmol硝酸镍溶解在10mL 80％乙醇水溶液中，加入0.981g载体搅拌1小时，60℃下蒸发溶剂过夜，再在120℃下干燥1小时，得到催化剂A。通过ICP-AES测定催化剂A中金属的含量：以摩尔百分比计，催化剂A中含铈85.1％，锆9.7％，铁4.0％，镍1.2％。
在固定床常压微反应器中测试催化剂A的乙烷和二氧化碳反应活性，催化剂用量100mg，反应前在500℃下，40mL·min-1的H2气氛下还原1小时，再通入原料气，原料气组成为C2H6:CO2:Ar＝1:4:3，反应在常压下进行，反应温度700℃。当原料气空速为10mL·min-1时，催化剂A的乙烷转化率为74.1％，乙烯选择性为16.5％，合成气选择性为66.2％；当原料气空速为100mL·min-1时，催化剂A的乙烷转化率为33.7％，乙烯选择性为83.4％，此时主要产生乙烯；当原料气空速为40mL·min-1时，催化剂A的乙烷转化率为52.9％，乙烯选择性为52.4％。
实施例2
将7.01g硝酸铈铵(IV)和0.74g硝酸氧锆(IV)加入80mL去离子水中并搅拌至完全溶解，在加入0.96g脲继续搅拌至溶解，将所得溶液转移至200mL水热釜中，放入80℃的烘箱中加热4h，升温至150℃加热24h，离心并用去离子水和乙醇洗涤至中性，所得沉淀在120℃下干燥12h，即得到铈锆比为8:2的铈锆固溶体载体。将0.24mmol硝酸铁与0.08mmol硝酸镍溶解在10mL 80％乙醇水溶液中，加入0.981g载体搅拌1小时，60℃下蒸发溶剂过夜，再在120℃下干燥1小时，得到催化剂B。
在固定床常压微反应器中测试催化剂B的乙烷和二氧化碳反应活性，催化剂用量100mg，反应前在500℃下，40mL·min-1的H2气氛下还原1小时，再通入原料气，原料气组成为C2H6:CO2:Ar＝1:4:3，反应在常压下进行，反应温度700℃。当原料气空速为10mL·min-1时，催化剂B的乙烷转化率为76.8％，乙烯选择性为14.2％，合成气选择性为69.8％；当原料气空速为100mL·min-1时，催化剂B的乙烷转化率为34.5％，乙烯选择性为76.9％，此时主要产生乙烯；当原料气空速为40mL·min-1时，催化剂B的乙烷转化率为54.3％，乙烯选择性为45.6％。
实施例3
将6.13g硝酸铈铵(IV)和1.11g硝酸氧锆(IV)加入80mL去离子水中并搅拌至完全溶解，在加入0.96g脲继续搅拌至溶解，将所得溶液转移至200mL水热釜中，放入80℃的烘箱中加热4h，升温至150℃加热24h，离心并用去离子水和乙醇洗涤至中性，所得沉淀在120℃下干燥12h，即得到铈锆比为7:3的铈锆固溶体载体。将0.24mmol硝酸铁与0.08mmol硝酸镍溶解在10mL 80％乙醇水溶液中，加入0.981g载体搅拌1小时，60℃下蒸发溶剂过夜，再在120℃下干燥1小时，得到催化剂C。
在固定床常压微反应器中测试催化剂C的乙烷和二氧化碳反应活性，催化剂用量100mg，反应前在500℃下，40mL·min-1的H2气氛下还原1小时，再通入原料气，原料气组成为C2H6:CO2:Ar＝1:4:3，反应在常压下进行，反应温度700℃。当原料气空速为10mL·min-1时，催化剂C的乙烷转化率为78.1％，乙烯选择性为12.2％，合成气选择性为67.8％；当原料气空速为100mL·min-1时，催化剂C的乙烷转化率为35.8％，乙烯选择性为70.2％，此时主要产生乙烯；当原料气空速为40mL·min-1时，催化剂C的乙烷转化率为55.7％，乙烯选择性为40.8％。
实施例4
将5.26g硝酸铈铵(IV)和1.48g硝酸氧锆(IV)加入80mL去离子水中并搅拌至完全溶解，在加入0.96g脲继续搅拌至溶解，将所得溶液转移至200mL水热釜中，放入80℃的烘箱中加热4h，升温至150℃加热24h，离心并用去离子水和乙醇洗涤至中性，所得沉淀在120℃下干燥12h，即得到铈锆比为6:4的铈锆固溶体载体。将0.24mmol硝酸铁与0.08mmol硝酸镍溶解在10mL 80％乙醇水溶液中，加入0.981g载体搅拌1小时，60℃下蒸发溶剂过夜，再在120℃下干燥1小时，得到催化剂D。
在固定床常压微反应器中测试催化剂D的乙烷和二氧化碳反应活性，催化剂用量100mg，反应前在500℃下，40mL·min-1的H2气氛下还原1小时，再通入原料气，原料气组成为C2H6:CO2:Ar＝1:4:3，反应在常压下进行，反应温度700℃。当原料气空速为10mL·min-1时，催化剂D的乙烷转化率为79.4％，乙烯选择性为10.9％，合成气选择性为71.8％；当原料气空速为100mL·min-1时，催化剂D的乙烷转化率为36.5％，乙烯选择性为64.1％，此时主要产生乙烯；当原料气空速为40mL·min-1时，催化剂D的乙烷转化率为56.0％，乙烯选择性为30.8％。
实施例5
将4.38g硝酸铈铵(IV)和1.85g硝酸氧锆(IV)加入80mL去离子水中并搅拌至完全溶解，在加入0.96g脲继续搅拌至溶解，将所得溶液转移至200mL水热釜中，放入80℃的烘箱中加热4h，升温至150℃加热24h，离心并用去离子水和乙醇洗涤至中性，所得沉淀在120℃下干燥12h，即得到铈锆比为5:5的铈锆固溶体载体。将0.24mmol硝酸铁与0.08mmol硝酸镍溶解在10mL 80％乙醇水溶液中，加入0.981g载体搅拌1小时，60℃下蒸发溶剂过夜，再在120℃下干燥1小时，得到催化剂E。
在固定床常压微反应器中测试催化剂E的乙烷和二氧化碳反应活性，催化剂用量100mg，反应前在500℃下，40mL·min-1的H2气氛下还原1小时，再通入原料气，原料气组成为C2H6:CO2:Ar＝1:4:3，反应在常压下进行，反应温度700℃。当原料气空速为10mL·min-1时，催化剂E的乙烷转化率为78.9％，乙烯选择性为11.7％，合成气选择性为75.0％；当原料气空速为100mL·min-1时，催化剂E的乙烷转化率为36.1％，乙烯选择性为69.0％，此时主要产生乙烯；当原料气空速为40mL·min-1时，催化剂E的乙烷转化率为55.6％，乙烯选择性为35.7％。
实施例6
将3.50g硝酸铈铵(IV)和2.22g硝酸氧锆(IV)加入80mL去离子水中并搅拌至完全溶解，在加入0.96g脲继续搅拌至溶解，将所得溶液转移至200mL水热釜中，放入80℃的烘箱中加热4h，升温至150℃加热24h，离心并用去离子水和乙醇洗涤至中性，所得沉淀在120℃下干燥12h，即得到铈锆比为4:6的铈锆固溶体载体。将0.24mmol硝酸铁与0.08mmol硝酸镍溶解在10mL 80％乙醇水溶液中，加入0.981g载体搅拌1小时，60℃下蒸发溶剂过夜，再在120℃下干燥1小时，得到催化剂F。
在固定床常压微反应器中测试催化剂F的乙烷和二氧化碳反应活性，催化剂用量100mg，反应前在500℃下，40mL·min-1的H2气氛下还原1小时，再通入原料气，原料气组成为C2H6:CO2:Ar＝1:4:3，反应在常压下进行，反应温度700℃。当原料气空速为10mL·min-1时，催化剂F的乙烷转化率为77.7％，乙烯选择性为12.9％，合成气选择性为69.8％；当原料气空速为100mL·min-1时，催化剂F的乙烷转化率为35.7％，乙烯选择性为75.5％，此时主要产生乙烯；当原料气空速为40mL·min-1时，催化剂F的乙烷转化率为54.5％，乙烯选择性为45.1％。
实施例7
将2.63g硝酸铈铵(IV)和2.59g硝酸氧锆(IV)加入80mL去离子水中并搅拌至完全溶解，在加入0.96g脲继续搅拌至溶解，将所得溶液转移至200mL水热釜中，放入80℃的烘箱中加热4h，升温至150℃加热24h，离心并用去离子水和乙醇洗涤至中性，所得沉淀在120℃下干燥12h，即得到铈锆比为3:7的铈锆固溶体载体。将0.24mmol硝酸铁与0.08mmol硝酸镍溶解在10mL 80％乙醇水溶液中，加入0.981g载体搅拌1小时，60℃下蒸发溶剂过夜，再在120℃下干燥1小时，得到催化剂G。
在固定床常压微反应器中测试催化剂G的乙烷和二氧化碳反应活性，催化剂用量100mg，反应前在500℃下，40mL·min-1的H2气氛下还原1小时，再通入原料气，原料气组成为C2H6:CO2:Ar＝1:4:3，反应在常压下进行，反应温度700℃。当原料气空速为10mL·min-1时，催化剂G的乙烷转化率为76.4％，乙烯选择性为14.4％，合成气选择性为70.9％；当原料气空速为100mL·min-1时，催化剂G的乙烷转化率为34.8％，乙烯选择性为80.5％，此时主要产生乙烯；当原料气空速为40mL·min-1时，催化剂G的乙烷转化率为53.5％，乙烯选择性为49.0％。
实施例8
将1.75g硝酸铈铵(IV)和2.96g硝酸氧锆(IV)加入80mL去离子水中并搅拌至完全溶解，在加入0.96g脲继续搅拌至溶解，将所得溶液转移至200mL水热釜中，放入80℃的烘箱中加热4h，升温至150℃加热24h，离心并用去离子水和乙醇洗涤至中性，所得沉淀在120℃下干燥12h，即得到铈锆比为2:8的铈锆固溶体载体。将0.24mmol硝酸铁与0.08mmol硝酸镍溶解在10mL 80％乙醇水溶液中，加入0.981g载体搅拌1小时，60℃下蒸发溶剂过夜，再在120℃下干燥1小时，得到催化剂H。
在固定床常压微反应器中测试催化剂H的乙烷和二氧化碳反应活性，催化剂用量100mg，反应前在500℃下，40mL·min-1的H2气氛下还原1小时，再通入原料气，原料气组成为C2H6:CO2:Ar＝1:4:3，反应在常压下进行，反应温度700℃。当原料气空速为10mL·min-1时，催化剂H的乙烷转化率为73.2％，乙烯选择性为16.9％，合成气选择性为65.8％；当原料气空速为100mL·min-1时，催化剂H的乙烷转化率为34.2％，乙烯选择性为85.8％，此时主要产生乙烯；当原料气空速为40mL·min-1时，催化剂H的乙烷转化率为52.5％，乙烯选择性为54.7％。
实施例9
将4.38g硝酸铈铵(IV)和1.85g硝酸氧锆(IV)加入80mL去离子水中并搅拌至完全溶解，在加入0.96g脲继续搅拌至溶解，将所得溶液转移至200mL水热釜中，放入80℃的烘箱中加热4h，升温至150℃加热24h，离心并用去离子水和乙醇洗涤至中性，所得沉淀在120℃下干燥12h，即得到铈锆比为5:5的铈锆固溶体载体。将0.24mmol硝酸铁与0.08mmol硝酸铜溶解在10mL 80％乙醇水溶液中，加入0.981g载体搅拌1小时，60℃下蒸发溶剂过夜，再在120℃下干燥1小时，得到催化剂H。
在固定床常压微反应器中测试催化剂H的乙烷和二氧化碳反应活性，催化剂用量100mg，反应前在500℃下，40mL·min-1的H2气氛下还原1小时，再通入原料气，原料气组成为C2H6:CO2:Ar＝1:4:3，反应在常压下进行，反应温度700℃。当原料气空速为10mL·min-1时，催化剂H的乙烷转化率为69.5％，乙烯选择性为19.8％，合成气选择性为66.0％；当原料气空速为100mL·min-1时，催化剂H的乙烷转化率为33.9％，乙烯选择性为82.6％，此时主要产生乙烯；当原料气空速为40mL·min-1时，催化剂I的乙烷转化率为49.1％，乙烯选择性为56.4％。
实施例10
将0.24mmol硝酸铁与0.08mmol硝酸镍溶解在10mL 80％乙醇水溶液中，加入0.57g二氧化铈和0.41g二氧化锆搅拌1小时，60℃下蒸发溶剂过夜，再在120℃下干燥1小时，得到催化剂I。
在固定床常压微反应器中测试催化剂I的乙烷和二氧化碳反应活性，催化剂用量100mg，反应前在500℃下，40mL·min-1的H2气氛下还原1小时，再通入原料气，原料气组成为C2H6:CO2:Ar＝1:4:3，反应在常压下进行，反应温度700℃。当原料气空速为10mL·min-1时，催化剂I的乙烷转化率为64.2％，乙烯选择性为37.5％，合成气选择性为43.8％；当原料气空速为100mL·min-1时，催化剂J的乙烷转化率为33.7％，乙烯选择性为83.4％，此时主要产生乙烯；当原料气空速为40mL·min-1时，催化剂J的乙烷转化率为52.9％，乙烯选择性为52.4％。
实施例11
将0.88g硝酸铈铵(IV)和3.33g硝酸氧锆(IV)加入80mL去离子水中并搅拌至完全溶解，在加入0.96g脲继续搅拌至溶解，将所得溶液转移至200mL水热釜中，放入80℃的烘箱中加热4h，升温至150℃加热24h，离心并用去离子水和乙醇洗涤至中性，所得沉淀在120℃下干燥12h，即得到铈锆比为1:9的铈锆固溶体载体。将0.24mmol硝酸铁与0.08mmol硝酸镍溶解在10mL 80％乙醇水溶液中，加入0.981g载体搅拌1小时，60℃下蒸发溶剂过夜，再在120℃下干燥1小时，得到催化剂K。
在固定床常压微反应器中测试催化剂K的乙烷和二氧化碳反应活性，催化剂用量100mg，反应前在500℃下，40mL·min-1的H2气氛下还原1小时，再通入原料气，原料气组成为C2H6:CO2:Ar＝1:4:3，反应在常压下进行，反应温度700℃。当原料气空速为10mL·min-1时，催化剂K的乙烷转化率为70.5％，乙烯选择性为18.9％，合成气选择性为62.7％；当原料气空速为100mL·min-1时，催化剂K的乙烷转化率为32.2％，乙烯选择性为89.9％，此时主要产生乙烯；当原料气空速为40mL·min-1时，催化剂K的乙烷转化率为49.7％，乙烯选择性为59.5％。
具体催化测试结果如表1所示。表1
Figure BDA0002134476100000091

Claims (10)

1.一种低碳烷烃氧化脱氢或干重整双功能负载催化剂，其特征在于，以催化剂重量份数计，所述催化剂包括90-99.5份载体和0.5-10份活性组分；所述载体包括铈氧化物，所述活性组分包括铁元素和选自镍、钴、铜、锌的至少一种元素。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述载体包括锆氧化物；优选所述载体包括铈锆固溶体，优选锆的摩尔含量占载体金属元素总量的10～80％。
3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述铁元素与选自选自镍、钴、铜、锌的至少一种元素的摩尔比为1:3-5:1。
4.一种低碳烷烃氧化脱氢或干重整双功能负载催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，合成含铈氧化物的载体，将包括铁源和选自镍、钴、铜、锌的至少一种元素源的活性组分前驱体负载在所述载体上。
5.根据权利要求4所述的催化剂制备方法，其特征在于，铁盐包括硫酸亚铁铵(II)、硫酸亚铁(II)、硫酸铁(III)、硝酸铁(III)中的一种或几种；所述铈盐包括硝酸铈(III)、硝酸铈(IV)、硝酸铈铵(IV)中的一种或几种。
6.根据权利要求4所述的催化剂制备方法，其特征在于，包括如下步骤，合成含铈氧化物和含锆氧化物的载体，优选合成含铈锆固溶体的载体；较优选所述锆盐包括硝酸锆(IV)、硝酸氧锆(IV)、氯化锆(IV)、氯氧化锆(IV)中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的催化剂制备方法，其特征在于，将包括铈盐和锆盐的水溶液，加入尿素，加热，煅烧后得到铈锆固溶体载体。
8.根据权利要求7所述的催化剂制备方法，其特征在于，所述加热温度为60～180℃，加热时间4～28小时；所述煅烧的温度为600～900℃，煅烧时间4～8小时。
9.根据权利要求4所述的催化剂制备方法，其特征在于，将包括铁盐和选自镍、钴、铜、锌的至少一种元素的盐的活性组分前驱体的乙醇水溶液，加入载体浸渍得到所述催化剂。
10.低碳烷烃氧化脱氢或干重整反应，采用权利要求1-3所述催化剂，或采用权利要求4-9所述方法制得的催化剂。
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