【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种改性氧化镁-氧化铝混合金属氧化物载体及其制备方法和应用，具体涉及一种应用于丙烷脱氢催化剂中的lu、sc改性氧化镁-氧化铝混合金属氧化物载体及其制备方法和应用，属于催化剂。
技术介绍
1、丙烷脱氢催化剂是丙烷工业发展的重要组成部分，可用于提高丙烯生产效率和降低生产成本。丙烷脱氢催化剂通常采用贵金属催化剂，如铂、钯、铑等，以负载型的形式存在，常用的载体有氧化铝、二氧化硅等。在丙烷脱氢催化剂领域，载体具有多重功能，如作为热稳定剂可以避免催化活性组分聚集和烧结，作为抗毒性剂可以减少积碳和副产物生成，作为稀释成分可以降低催化剂成本，保持催化剂强度等。
2、活性氧化铝即γ-al2o3，具有比表面积大、孔结构和孔分布可调、表面同时存在不同性质的酸性中心、较好的机械强和热稳定性、价格低廉等优点，被广泛用作丙烷脱氢催化剂的载体。然而，γ-al2o3也存在明显的缺陷，会极大地影响以其作为载体的催化剂的性能：一是，在高温条件下，γ- al2o3会向热力学更稳定的α- al2o3转变，导致催化剂载体的比表面积急剧减小，负载上的活性组分聚集，使得催化活性下降，使用寿命缩短。二是，活性氧化铝的表面性质尤其是其表面酸性中心的数量、强度和分布，在很大程度上会影响以其作为载体的催化剂的性能。经研究发现，活性氧化铝表面的路易斯酸性中心虽然有利于反应物气体分子在催化剂表面的吸附，进而提高催化活性；但在烃类脱氢反应中，过强路易斯酸中心不利于中间体和催化产物的脱附，容易导致催化剂表面积碳，进而导致催化剂活性降低甚至失活。因此，研究和开发一种具
3、公开号为cn103212411a的专利技术专利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al2o3、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，使用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，但该高温复合氧化物载体强度较低，不适合作为固定床载体，其自身重量可能会压碎催化剂。
4、公开号为cn107899619a的专利技术专利公开了一种丙烷脱氢制丙烯复合氧化铝载体催化剂及其制备方法，该催化剂包括贵金属pt，改性剂以及复合氧化铝载体，改性剂包括四种改性元素，复合氧化铝载体为γ型氧化铝和θ型氧化铝的混合物。制备时，先将煅烧得到的γ型氧化铝和θ型氧化铝混合并研磨后，加入四种改性元素的氯化物的混合溶液，然后经捏合、烘干煅烧，制备得到催化剂前驱体，研磨后再加入胶溶剂，烘干煅烧后制得球形前驱体，然后再该球形前驱体上负载贵金属pt，即得丙烷脱氢制丙烯复合氧化铝载体催化剂。该催化剂属于pt-sn催化剂体系，利用第三改性元素碱金属和碱土金属，可以对载体酸性表面及活性组分和载体的相互作用进行调度，减少表面副反应的产生，增加目的产物的选择性，但其中采用的碱金属和碱土金属可能会同时减少强酸和弱酸的数量，导致催化剂活性降低。
5、公开号为cn116651434a的专利技术专利公开了一种低碳烷烃脱氢催化剂及其制备方法和应用，该催化剂是一种具有新的设计构型的cr系催化剂，采用含la元素的活性氧化铝作为载体，由于氧化铝载体骨架中la元素的引入，可以形成骨架内的la-o位点，占据晶格位点的较大尺寸la元素能够抑制体相内al3+的高温迁移，而且la-o键特殊的电子属性有利于活化h+，促进脱氢反应过程的发生，有利于提高选择性和热稳定性，但la在催化剂中为+3价，表现为路易斯酸，因此会提高载体和催化剂的酸性，导致积碳增多，活性下降快。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种改性氧化镁-氧化铝混合金属氧化物载体及其制备方法和应用，该载体为经lu、sc改性的氧化镁和氧化铝组成的混合金属氧化物，兼具活性氧化铝比表面积大的优点，又具有适当表面酸碱性，热稳定性好等特点，特别适合应用于制备丙烷脱氢催化剂。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：一种改性氧化镁-氧化铝混合金属氧化物载体，包含改性氧化镁及活性氧化铝，改性氧化镁在混合金属氧化物载体中的含量为1～15wt%，改性氧化镁为lu、sc改性的氧化镁，改性氧化镁中，lu或sc的含量为1～10wt %。
3、本专利技术还提供了如上述改性氧化镁-氧化铝混合金属氧化物载体的制备方法，将氧化镁浸渍于lu(no3)3 . 6h2o和sc(no3)3 . 6h2o配制的混合溶液中，再将浸渍后的氧化镁干燥、焙烧后，制得改性氧化镁，将改性氧化镁与活性氧化铝混合后挤出，即得混合金属氧化物载体。
4、所述混合溶液中，lu(no3)3 . 6h2o与sc(no3)3 . 6h2o的质量比为2.8∶1。
5、所述氧化镁的浸渍时间控制在4～10h。
6、将浸渍后的氧化镁置于烘箱中进行恒温干燥，烘箱温度控制在150～200℃，时间控制在2～4h。
7、所述焙烧温度控制在600～800℃，时间控制在4～8h。
8、将改性氧化镁、活性氧化铝与助剂混合后挤出，制得混合金属氧化物载体，所述助剂选自田菁粉、甲基纤维素、淀粉或环糊精。
9、采用单螺杆挤出机进行挤出，控制挤出压力为2750～3450kpa。
10、本专利技术还提出了上述改性氧化镁-氧化铝混合金属氧化物载体在制备丙烷脱氢催化剂中的应用。
11、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
12、（1）本专利技术首次在活性氧化铝材料中掺杂lu、sc改性的氧化镁，使得载体结构中，lu、sc、mg和al四种金属原子与氧原子之间形成较强的相互作用，如形成al-o-mg结构，不仅能提高晶体结构的热稳定性，还可促进催化活性组分更好地分散，提高了催化剂的热稳定性。
13、（2）本专利技术通过在活性氧化铝表面负载lu、sc改性的氧化镁后，修饰了氧化铝表面酸性位，使其强路易斯酸中心向弱酸中心转变，即改变了载体表面的酸分布，增强了其抗积碳能力，有利于提高催化剂脱氢的催化活性和使用寿命。
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1.一种改性氧化镁-氧化铝混合金属氧化物载体，其特征在于：包含改性氧化镁及活性氧化铝，改性氧化镁在混合金属氧化物载体中的含量为1～15wt%，改性氧化镁为Lu、Sc改性的氧化镁，改性氧化镁中，Lu或Sc的含量为1～10wt %。
2.如权利要求1所述改性氧化镁-氧化铝混合金属氧化物载体的制备方法，其特征在于：将氧化镁浸渍于Lu(NO3)3 . 6H2O和Sc(NO3)3 . 6H2O配制的混合溶液中，再将浸渍后的氧化镁干燥、焙烧后，制得改性氧化镁，将改性氧化镁与活性氧化铝混合后挤出，即得混合金属氧化物载体。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述混合溶液中，Lu(NO3)3 . 6H2O与Sc(NO3)3 . 6H2O的质量比为2.8∶1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述氧化镁的浸渍时间控制在4～10h。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：将浸渍后的氧化镁置于烘箱中进行恒温干燥，烘箱温度控制在150～200℃。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述焙烧温度控制在6
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：将改性氧化镁、活性氧化铝与助剂混合后挤出，制得混合金属氧化物载体，所述助剂选自田菁粉、甲基纤维素、淀粉或环糊精。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：采用单螺杆挤出机进行挤出，控制挤出压力为2750～3450kPa。
9.如权利要求1所述的改性氧化镁-氧化铝混合金属氧化物载体在制备丙烷脱氢催化剂中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种改性氧化镁-氧化铝混合金属氧化物载体，其特征在于：包含改性氧化镁及活性氧化铝，改性氧化镁在混合金属氧化物载体中的含量为1～15wt%，改性氧化镁为lu、sc改性的氧化镁，改性氧化镁中，lu或sc的含量为1～10wt %。
2.如权利要求1所述改性氧化镁-氧化铝混合金属氧化物载体的制备方法，其特征在于：将氧化镁浸渍于lu(no3)3 . 6h2o和sc(no3)3 . 6h2o配制的混合溶液中，再将浸渍后的氧化镁干燥、焙烧后，制得改性氧化镁，将改性氧化镁与活性氧化铝混合后挤出，即得混合金属氧化物载体。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述混合溶液中，lu(no3)3 . 6h2o与sc(no3)3 . 6h2o的质量比为2.8∶1。
4.根据权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓忠华，陈玲，
申请(专利权)人：橙雨化学大连有限公司，
类型：发明
国别省市：
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