CN117920289A - 脱氢催化剂及其制备方法和应用以及烯基苯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种脱氢催化剂，具体涉及一种脱氢催化剂及其制备方法和应用以及烯基苯的制备方法。该脱氢催化剂含有Fe、K、Ce、Mo和碱土金属元素，以及P元素和S元素中的至少一种；其中，催化剂的物相含有KFe11O17，且KFe11O17的平均晶粒尺寸小于等于60nm。本发明所述的催化剂用于烷基苯(例如乙苯)脱氢制备烯基苯(例如苯乙烯)反应中具有高收率和短诱导期，取得了优异的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱氢催化剂，具体涉及一种脱氢催化剂及其制备方法和应用以及烯基苯的制备方法。
背景技术
苯乙烯是合成橡胶和塑料工业的重要原料，在国民经济中占有重要地位。苯乙烯需求分布领域极为广泛，苯乙烯直接下游包括EPS(可发性聚苯乙烯)、PS(聚苯乙烯)和ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)，终端产品包括电子电器、泡沫包装、板材、建筑材料、家用电器等诸多领域。
苯乙烯的主要生产方法是乙苯催化脱氢法和苯乙烯－环氧丙烷联产法，乙苯催化脱氢法以乙苯为原料，在蒸汽存在下催化脱氢生成苯乙烯，约占苯乙烯生产能力的85％。联产法以丙烯与乙苯为原料生产环氧丙烷(PO)和苯乙烯，工艺流程较复杂，投资较大，但由于能同时获得两种重要的基本有机原料，近年来发展迅速，其生产能力占苯乙烯总生产能力的15％左右。
对于乙苯脱氢制苯乙烯这一重要的石油化工催化过程，催化剂在苯乙烯的生产中起着关键性的作用，催化剂的优劣决定了脱氢过程的经济性。乙苯脱氢催化剂的研究开发、更新换代，从苯乙烯工业化初期使用的锌系、镁系催化剂很快被综合性能良好的铁钾系催化剂所替代，并沿用至今。现有乙苯脱氢催化剂大多以Fe-K-Ce为主，Fe-K氧化物为主催化剂，Ce为主要助剂，同时还含有Mg、Mo、W及Ca的氧化物等结构稳定剂和电子助剂。CN106582678A公开了在一种Fe-K-Ce-W催化剂的基础上，通过引入Ba、Sn及稀土氧化物(Sm、Eu、Gd)，稳定了催化剂活性相。
CN1981929A公开了在一种Fe-K-Ce-W催化剂体系基础上，添加除铈以外的至少两种轻稀土氧化物助剂(选自La、Pr、Nd、Sm中的至少两种)，同时加入Ca、Mg、Ba、B、Sn、Pb、Cu、Zn、Ti、Zr或Mo中的至少一种金属氧化物，改善了低K催化剂在低水比条件下的稳定性和活性。
现有技术中的催化剂应用于乙苯脱氢反应在不同程度上都具有活性诱导期长、活性较低的问题。工业装置上从通入乙苯开始活化催化剂到满负荷运行通常至少需要6～7天，否则催化剂容易损失活性，催化剂达到稳定活性则需要更长的时间，导致生产效率降低和能耗增加。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的乙苯脱氢技术中，催化剂诱导期长和活性较低的问题，提供一种脱氢催化剂及其制备方法和应用以及烯基苯的制备方法，该催化剂用于脱氢反应具有诱导期短，目标物收率高的优点。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种脱氢催化剂，该脱氢催化剂含有Fe、K、Ce、Mo和碱土金属元素，以及P元素和S元素中的至少一种；其中，催化剂的物相含有KFe11O17，且KFe11O17的平均晶粒尺寸小于等于60nm。
本发明第二方面提供一种本发明所述的脱氢催化剂的制备方法，该方法包括：
将Fe源、K源、Ce源、Mo源、碱土金属源和可选地造孔剂，以及P源和S源中的至少一种混合，成型后焙烧得到所述脱氢催化剂，其中，P源的含量以P2O5计，S源的含量以SO3计，P源和S源的用量为催化剂原料总重的0.1％～2％。
本发明第三方面提供一种本发明所述的脱氢催化剂在烷基苯脱氢制备烯基苯中的应用。
本发明第四方面提供一种烯基苯的制备方法，该方法包括：将烷基苯、水与催化剂接触，所述催化剂含有本发明所述的脱氢催化剂。
通过上述技术方案，本发明提供的脱氢催化剂，物相含有KFe11O17，且KFe11O17的平均晶粒尺寸小于等于60nm。
本发明中，催化剂制备过程，添加P和/或S助剂可以有效限制催化剂中KFe11O17的晶粒尺寸；经发明人研究发现，在Fe-K-Ce系乙苯脱氢催化剂制备过程中，在优选实施方式中，通过900℃以上高温焙烧，使KFe11O17快速结晶有利于得到小晶粒，进一步调节KFe11O17晶粒尺寸。
发明人经研究发现，Fe-K-Ce系脱氢催化剂的诱导期和反应活性与催化剂中多铁酸钾(KFe11O17)的晶粒尺寸是直接相关的，催化剂中KFe11O17作为催化活性中心前驱体，在脱氢反应条件下逐渐发生K离子迁移，在表面生成脱氢反应的活性中心KFeO2。小晶粒KFe11O17有利于催化剂晶体内层K离子迅速迁移至表面，在脱氢反应中快速形成反应活性位，减少诱导期；还充分暴露反应活性位，提高活性中心密度，显著提高了催化剂的收率。
本发明中，P、S助剂不仅具有调节KFe11O17的晶体尺寸的作用，还在减少诱导期的基础上提高了烯基苯的收率。
本发明所述的催化剂用于脱氢反应例如烷基苯(例如乙苯)脱氢制备烯基苯(例如苯乙烯)反应中具有高收率和短诱导期，取得了优异的技术效果。
附图说明
图1为本发明实施例1制备催化剂及反应后拆下的催化剂的XRD图谱。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种脱氢催化剂，该脱氢催化剂含有Fe、K、Ce、Mo和碱土金属元素，以及P元素和S元素中的至少一种；其中，催化剂的物相含有KFe11O17，且KFe11O17的平均晶粒尺寸小于等于60nm。催化剂中KFe11O17作为催化活性中心前驱体，在脱氢反应条件下逐渐发生K离子迁移，在表面生成脱氢反应的活性中心KFeO2。小晶粒KFe11O17有利于催化剂晶体内层K离子迅速迁移至表面，在脱氢反应中快速形成反应活性位，减少诱导期；还充分暴露反应活性位，提高活性中心密度，显著提高了催化剂的收率。
根据本发明的一种优选实施方式，KFe11O17平均晶粒尺寸为10～50nm，更优选为10～40nm。
根据本发明的一种优选实施方式，所述催化剂含有P元素和S元素，优选地，磷元素与硫元素的质量比为0.5～5:1。
本发明中所述碱土金属选自Ca、Mg、Ba和Sr中的至少一种，优选地，所述碱土金属选自Ca和/或Mg，更优选为Ca。
根据本发明的一种优选实施方式，以催化剂总质量为基准，元素以氧化物计，催化剂包括以下组分：(a)60％～86％的Fe2O3；(b)8％～17％的K2O；(c)4％～11％的CeO2；(d)0.5％～5％的MoO3；(e)0.2％～5％的碱土金属氧化物；(f)0.1％～2％的P和/或S；其中，P的含量以P2O5计，S的含量以SO3计。
具有本发明前述组成的脱氢催化剂均能够实现本发明的目的，对其制备方法无特殊要求，针对本发明，根据本发明的一种优选的实施方式，本发明提供一种脱氢催化剂的制备方法，该方法包括：将Fe源、K源、Ce源、Mo源、碱土金属源和可选地造孔剂，以及P源和S源中的至少一种混合，成型后焙烧得到所述脱氢催化剂，其中，P源的含量以P2O5计，S源的含量以SO3计，P源和S源的用量为催化剂原料总重的0.1％～2％。
本发明中，焙烧条件可以采用本领域常规条件，在温度为700℃以上的条件下焙烧即可，优选焙烧温度为900～1100℃，优选为920～1050℃。
经发明人研究发现，在Fe-K-Ce系乙苯脱氢催化剂制备过程中，通过高温焙烧，使KFe11O17快速结晶有利于得到小晶粒，进一步调节KFe11O17晶粒尺寸。根据本发明的一种优选实施方式，焙烧条件包括：焙烧温度为900～1100℃，优选为920～1050℃；焙烧时间为0.5～4h，优选为1～3h。采用前述焙烧条件，快速高温焙烧，使KFe11O17快速结晶有利于得到小晶粒。
本发明中，可选地造孔剂指的是添加造孔剂或者不添加造孔剂；根据本发明的一种优选实施方式，所述造孔剂的用量为催化剂原料总重的0.01％～5％。
本发明中，催化剂原料总重指的是Fe源、K源、Ce源、Mo源和碱土金属源以氧化物计的质量，以及P源的以P2O5计的质量，S源的以SO3计的质量的总和。
本发明中，所述成型可以根据实际需求成型，例如可以采用挤条成型，所述条形可以为直径2～5毫米、长3～10毫米的颗粒。
本发明中，所述捏合过程可以加入适量水。加水方式采用缓慢加入，加水量没有特别限制，可根据物料干湿程度来调节，一般加水量占催化剂原料总重的15％～35％。
本发明中，催化剂原料在成型后，焙烧之前，可以先经干燥步骤。
根据本发明的一种优选实施方式，所述制备方法还包括：将催化剂原料与水接触后，捏合成型、干燥、焙烧得到所述脱氢催化剂。
根据本发明的一种优选实施方式，干燥条件包括：温度为30～200℃，干燥的时间为1～24h。
根据本发明的一种优选实施方式，催化剂原料中，同时包含P源和S源，优选地，先将P源与Fe源混合得到混合物I，再将S源、K源、Ce源、Mo源和碱土金属源加入混合物I中得到混合物II，之后进行成型后焙烧得到所述脱氢催化剂；有利于降低诱导期时间，提高收率。
本发明对Fe源、K源、Ce源、Mo源、碱土金属源、P源、S源、造孔剂的物质种类无特殊要求，常用的种类均可以用于本发明，本发明在此不进行详细描述。
示例性说明，包括但不限于所述Fe源选自Fe的氧化物，优选选自氧化铁红和/或氧化铁黄；所述K源选自钾盐，优选选自碳酸钾、硝酸钾、碳酸氢钾中的一种或多种；所述Ce源选自铈盐，优选选自硝酸铈、草酸铈、碳酸铈中的一种或多种；所述Mo源选自钼盐和/或钼的氧化物，优选选自钼酸铵、氧化钼中的一种或多种；所述碱土金属源选自碱土氧化物、碱土金属氢氧化物中的一种或多种；所述P源选自磷酸、磷酸盐中的一种或多种；所述S源选自硫酸盐中的一种或多种；所述造孔剂选自活性炭、石墨、羟甲基纤维素钠和聚苯乙烯微球中的一种或多种。
本发明所述的催化剂制备过程不需要采用粘结剂，制备得到催化剂可以不含粘结剂。
本发明第三方面提供一种本发明所述的脱氢催化剂在烷基苯脱氢制备烯基苯中的应用，优选地，所述烷基苯为C8-C10的烷基苯中的一种或多种，优选为乙苯。本发明所述的催化剂用于烷基苯(例如乙苯)脱氢制备烯基苯(例如苯乙烯)反应中具有短诱导期和高收率，取得了优异的技术效果。
本发明第四方面提供一种烯基苯的制备方法，该方法包括：将烷基苯、水与催化剂接触，其特征在于，所述催化剂含有本发明所述的脱氢催化剂；
根据本发明的一种优选实施方式，接触的条件包括：反应温度为550～640℃。
根据本发明的一种优选实施方式，接触的条件包括：压力为20～100kPa，其中，所述压力为绝对压力。
根据本发明的一种优选实施方式，接触的条件包括：烷基苯的质量空速为0.2～2.0h-1
根据本发明的一种优选实施方式，水在进入反应器之前预先加热成为水蒸汽并与烷基苯原料气充分混合，优选地，水与烷基苯的重量比为0.8～2.5。
采用本发明的技术方案，例如所述脱氢催化剂在等温式固定床进行活性评价，在60kPa(绝对压力)、乙苯的质量空速1.0h-1、600℃(床层温度和出口温度)、水比(水与烷基苯的重量比)1.2条件下评价。反应20h，苯乙烯收率可以达到76％以上。说明本发明催化剂用于乙苯脱氢制备苯乙烯反应中具有短诱导期和高苯乙烯收率，取得了较好的技术效果。
本发明中，所述诱导期为从通入乙苯开始活化催化剂至达到稳定苯乙烯收率的反应时间；达到稳定苯乙烯收率是指苯乙烯收率达到后续连续反应50h的平均收率的99％以上。
本发明中，XRD采用日本理学Rigaku Ultima IV型X-射线粉末衍射仪测定，使用Cu-Kα射线源(λ＝0.15406nm)、镍滤光片，操作电压35kV，电流25mA，扫描速率2°/min。
本发明中，所述KFe11O17平均晶粒尺寸是根据X射线衍射图谱和谢乐公式计算得到。所述KFe11O17平均晶粒尺寸是根据X射线衍射图谱中KFe11O17(002)晶面的衍射峰，即2θ＝7.40±0.10°位置对应的衍射峰和谢乐公式计算得到。谢乐公式(Scherrer equation)D＝Kλ/βcosθ描述的是平均晶粒尺寸与XRD图谱中衍射峰半峰宽之间的关系。式中D为晶粒垂直于晶面方向的平均尺寸，K为Scherrer常数，λ为X射线波长，β为实测样品衍射峰半高宽度，θ为布拉格衍射角。
本发明中，本发明催化剂在等温式固定床中进行乙苯脱氢反应性能评价，过程简述如下：
反应器为内径为1”的不锈钢管，内装填50～150毫升、直径3～10毫米的催化剂。将去离子水和乙苯分别经计量泵输入预热混合器，预热混合成气态后进入反应器，反应器采用电热丝加热，使之达到预定温度。由反应器流出的反应物经水冷凝后用气相色谱仪分析其组成。
乙苯转化率、苯乙烯选择性按以下公式计算：
下面通过实施例对本发明作进一步阐述，但本发明的保护范围不受实施例的限制。
实施例1
称量相当于48.3份Fe2O3的氧化铁红、22.9份Fe2O3的氧化铁黄和相当于0.6份P2O5的磷酸在混合器中搅拌，再称量相当于13.2份K2O的碳酸钾、相当于9.7份CeO2的硝酸铈、相当于3.2份MoO3的钼酸铵、相当于1.8份CaO的氢氧化钙、相当于0.3份SO3的硫酸铵和1.8份羟甲基纤维素钠，加入混合器中搅拌2h至混合均匀。再加入占脱氢催化剂原料总重量24％的去离子水混合2小时。接着将上述混合物挤条、切粒，得到直径3毫米、长6毫米的颗粒，放入烘箱，80℃干燥4h，160℃干燥4h，然后置于马弗炉中，1000℃焙烧1.5h得到成品脱氢催化剂，脱氢催化剂组成列于表1。
催化剂的XRD图如图1所示，说明催化剂中存在多铁酸钾(KFe11O17)，KFe11O17平均晶粒尺寸为23.8nm。
催化剂评价：将100毫升脱氢催化剂装入反应器，在60kPa(绝对压力)、乙苯的质量空速1.0h-1，反应温度600℃，水比1.2(wt)的条件下进行性能评价，反应的测试结果列于表1。
实施例2
称量相当于38.2份Fe2O3的氧化铁红、32.9份Fe2O3的氧化铁黄和相当于0.3份P2O5的磷酸在混合器中搅拌，再称量相当于12.9份K2O的碳酸钾、相当于10.5份CeO2的硝酸铈、相当于2.1份MoO3的钼酸铵、相当于2.5份CaO的氢氧化钙、相当于0.6份SO3的硫酸铵和0.9份羟甲基纤维素钠，加入混合器中搅拌2h至混合均匀。再加入占脱氢催化剂原料总重量15％的去离子水混合2小时。接着将上述混合物挤条、切粒，得到直径3毫米、长6毫米的颗粒，放入烘箱，30℃干燥12h，200℃干燥12h，然后置于马弗炉中，920℃焙烧3h得到成品脱氢催化剂，脱氢催化剂组成列于表1。
催化剂评价：将100毫升脱氢催化剂装入反应器，在60kPa(绝对压力)、乙苯的质量空速1.0h-1，反应温度600℃，水比1.2(wt)的条件下进行性能评价，反应的测试结果列于表1。
实施例3
称量相当于46.1份Fe2O3的氧化铁红、21.6份Fe2O3的氧化铁黄和相当于1.0份P2O5的磷酸在混合器中搅拌，再称量相当于15.4份K2O的碳酸钾、相当于10.2份CeO2的硝酸铈、相当于3.8份MoO3的钼酸铵、相当于1.7份CaO的氢氧化钙、相当于0.2份SO3的硫酸铵和3.2份羟甲基纤维素钠，加入混合器中搅拌2h至混合均匀。再加入占脱氢催化剂原料总重量35％的去离子水混合2小时。接着将上述混合物挤条、切粒，得到直径3毫米、长6毫米的颗粒，放入烘箱，80℃干燥4h，160℃干燥4h，然后置于马弗炉中，1050℃焙烧1h得到成品脱氢催化剂，脱氢催化剂组成列于表1。
催化剂评价：将100毫升脱氢催化剂装入反应器，在60kPa(绝对压力)、乙苯的质量空速1.0h-1，反应温度600℃，水比1.2(wt)的条件下进行性能评价，反应的测试结果列于表1。
实施例4
按照实施例1的方法，不同的是，加入0.9份磷酸和0份硫酸铵，其余条件同实施例1。结果如表1所示。
实施例5
按照实施例1的方法，不同的是，加入0份硫酸铵和0.9份磷酸，其余条件同实施例1。结果如表1所示。
实施例6
按照实施例1的方法，不同的是，样品干燥后置于马弗炉中，800℃焙烧6h得到成品脱氢催化剂，其余条件同实施例1。结果如表1所示。
实施例7
按照实施例1的方法，不同的是，加入1.8份MgO替代CaO，其余条件同实施例1。结果如表1所示。
实施例8
称量相当于63.8份Fe2O3的氧化铁红和相当于1.8份P2O5的磷酸在混合器中搅拌，再称量相当于17.0份K2O的碳酸氢钾、相当于11.0份CeO2的碳酸铈、相当于5.0份MoO3的钼酸铵、相当于1.2份CaO的氢氧化钙、相当于0.2份SO3的硫酸铵和5.0份聚苯乙烯微球，加入混合器中搅拌2h至混合均匀。再加入占脱氢催化剂原料总重量24％的去离子水混合2小时。接着将上述混合物挤条、切粒，得到直径3毫米、长6毫米的颗粒，放入烘箱，80℃干燥4h，160℃干燥4h，然后置于马弗炉中，900℃焙烧4h得到成品脱氢催化剂，脱氢催化剂组成列于表1。
催化剂评价：将100毫升脱氢催化剂装入反应器，在60kPa(绝对压力)、乙苯的质量空速1.0h-1，反应温度600℃，水比1.2(wt)的条件下进行性能评价，反应的测试结果列于表1。
实施例9
按照实施例1的方法，不同之处在于，将相当于48.3份Fe2O3的氧化铁红、22.9份Fe2O3的氧化铁黄和相当于0.6份P2O5的磷酸、相当于13.2份K2O的碳酸钾、相当于9.7份CeO2的硝酸铈、相当于3.2份MoO3的钼酸铵、相当于1.8份CaO的氢氧化钙、相当于0.3份SO3的硫酸铵和1.8份羟甲基纤维素钠，加入混合器中搅拌2h至混合均匀。再加入占脱氢催化剂原料总重量24％的去离子水混合2小时。接着将上述混合物挤条、切粒，得到直径3毫米、长6毫米的颗粒，放入烘箱，80℃干燥4h，160℃干燥4h，然后置于马弗炉中，1000℃焙烧1.5h得到成品脱氢催化剂，脱氢催化剂组成列于表1。
催化剂评价：将100毫升脱氢催化剂装入反应器，在60kPa(绝对压力)、乙苯的质量空速1.0h-1，反应温度600℃，水比1.2(wt)的条件下进行性能评价，反应的测试结果列于表1。
实施例10
称量相当于78.7份Fe2O3的氧化铁红和相当于0.1份P2O5的磷酸在混合器中搅拌，再称量相当于8.0份K2O的碳酸钾、相当于9.6份CeO2的硝酸铈、相当于0.5份MoO3的钼酸铵、3.0份CaO、相当于0.1份SO3的硫酸铵和1.8份羟甲基纤维素钠，加入混合器中搅拌2h至混合均匀。再加入占脱氢催化剂原料总重量24％的去离子水混合2小时。接着将上述混合物挤条、切粒，得到直径3毫米、长6毫米的颗粒，放入烘箱，80℃干燥4h，160℃干燥4h，然后置于马弗炉中，1000℃焙烧1.5h得到成品脱氢催化剂，脱氢催化剂组成列于表1。
催化剂评价：将100毫升脱氢催化剂装入反应器，在60kPa(绝对压力)、乙苯的质量空速1.0h-1，反应温度600℃，水比1.2(wt)的条件下进行性能评价，反应的测试结果列于表1。
对比例1
称量相当于49.2份Fe2O3的氧化铁红、22.9份Fe2O3的氧化铁黄、相当于13.2份K2O的碳酸钾、相当于9.7份CeO2的硝酸铈、相当于3.2份MoO3的钼酸铵、相当于1.8份CaO的氢氧化钙和1.8份羟甲基纤维素钠，加入混合器中搅拌2h至混合均匀。再加入占脱氢催化剂原料总重量24％的去离子水混合2小时。接着将上述混合物挤条、切粒，得到直径3毫米、长6毫米的颗粒，放入烘箱，80℃干燥4h，160℃干燥4h，然后置于马弗炉中，800℃焙烧6h得到成品脱氢催化剂，脱氢催化剂组成列于表1。
催化剂评价：将100毫升脱氢催化剂装入反应器，在60kPa(绝对压力)、乙苯的质量空速1.0h-1，反应温度600℃，水比1.2(wt)的条件下进行性能评价，反应的测试结果列于表1。
对比例2
按照实施例1的方法，不同的是，加入相当于45.6份Fe2O3的氧化铁红、22.9份Fe2O3的氧化铁黄、相当于3.6份P2O5的磷酸，不加入硫酸铵。其余条件同实施例1。结果如表1所示。
对比例3
按照实施例1的方法，不同的是，加入相当于45.6份Fe2O3的氧化铁红、22.9份Fe2O3的氧化铁黄、相当于3.6份SO3的硫酸铵，不加入磷酸。其余条件同实施例1。结果如表1所示。
表1实施例和对比例的催化剂组成、性质和评价结果
注：*谢乐公式(Scherrer equation)计算的CeO2平均晶粒尺寸。
**加入1.8份MgO替代CaO。
以上详细描述了本发明的具体实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种脱氢催化剂，其特征在于，该脱氢催化剂含有Fe、K、Ce、Mo和碱土金属元素，以及P元素和S元素中的至少一种；
其中，催化剂的物相含有KFe11O17，且KFe11O17的平均晶粒尺寸小于等于60nm。
2.根据权利要求1所述的脱氢催化剂，其中，
KFe11O17平均晶粒尺寸为10～50nm；更优选为10～40nm。
3.根据权利要求1或2所述的脱氢催化剂，其中，
所述催化剂含有P元素和S元素，优选地，磷元素与硫元素的质量比为0.5～5:1；和/或
所述碱土金属选自Ca和/或Mg，更优选为Ca。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的脱氢催化剂，其中，
以催化剂总质量为基准，元素以氧化物计，催化剂包括以下组分：(a)60％～86％的Fe2O3；(b)8％～17％的K2O；(c)4％～11％的CeO2；(d)0.5％～5％的MoO3；(e)0.2％～5％的碱土金属氧化物；(f)0.1％～2％的P和/或S。
5.权利要求1-4中任意一项所述的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：
将Fe源、K源、Ce源、Mo源、碱土金属源和可选地造孔剂，以及P源和S源中的至少一种混合，成型后焙烧得到所述脱氢催化剂；
其中，P源的含量以P2O5计，S源的含量以SO3计，P源和/或S源的用量为催化剂原料总重的0.1％～2％。
6.根据权利要求5所述的制备方法，
焙烧条件包括：温度为900～1100℃，优选为920～1050℃；时间为0.5～4h，优选为1～3h；和/或
所述造孔剂的用量为催化剂原料总重的0.01％～5％；
优选地，所述制备方法还包括：将催化剂原料与水接触后，捏合成型、干燥、焙烧得到所述脱氢催化剂；
更优选地，水的用量为催化剂原料总重的15％～35％；和/或
干燥条件包括：温度为30～200℃，干燥的时间为1～24h。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，
催化剂原料中，同时包含P源和S源；
优选地，先将P源与Fe源混合得到混合物I，再将S源、K源、Ce源、Mo源和碱土金属源加入混合物I中得到混合物II，之后进行成型后焙烧得到所述脱氢催化剂。
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的制备方法，其中，
所述Fe源选自Fe的氧化物，优选选自氧化铁红和/或氧化铁黄；和/或
所述K源选自钾盐，优选选自碳酸钾、硝酸钾、碳酸氢钾中的一种或多种；和/或
所述Ce源选自铈盐，优选选自硝酸铈、草酸铈、碳酸铈中的一种或多种；和/或
所述Mo源选自钼盐和/或钼的氧化物，优选选自钼酸铵、氧化钼中的一种或多种；和/或
所述碱土金属源选自碱土氧化物、碱土金属氢氧化物中的一种或多种；和/或
所述P源选自磷酸、磷酸盐中的一种或多种；和/或
所述S源选自硫酸盐中的一种或多种；和/或
所述造孔剂选自活性炭、石墨、羟甲基纤维素钠和聚苯乙烯微球中的一种或多种。
9.权利要求1-4中任意一项所述的脱氢催化剂在烷基苯脱氢制备烯基苯中的应用，优选地，所述烷基苯为C8-C10的烷基苯中的一种或多种，优选为乙苯。
10.一种烯基苯的制备方法，其特征在于，该方法包括：将烷基苯、水与催化剂接触，其特征在于，所述催化剂含有权利要求1-4中任意一项所述的脱氢催化剂；
优选接触的条件包括：反应温度为550～640℃；和/或
压力为20～100kPa，其中，所述压力为绝对压力；和/或
烷基苯的质量空速为0.2～2.0h-1；和/或
水与烷基苯的重量比为0.8～2.5。
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