丙烷催化脫氫制丙烯催化劑的研究.pdf

1、丙烯是一種重要的石油化工基礎(chǔ)原料,目前主要來(lái)源于石腦油蒸汽裂解和重油催化裂化的副產(chǎn),收率較低,難以滿足其快速增長(zhǎng)的需求。因此,由資源豐富的丙烷脫氫制取丙烯有望成為解決這一矛盾的有效途徑之一。
　　 本論文圍繞丙烷催化脫氫反應(yīng),主要從催化劑方面進(jìn)行了研究:分別制備了Cr2O3催化劑、Mo基催化劑、Pt催化劑和Fe基催化劑,通過(guò)XRD、IR、N2吸脫附、NH3-TPD等技術(shù)對(duì)催化劑性質(zhì)進(jìn)行表征并與固定床微反評(píng)價(jià)結(jié)果關(guān)聯(lián),探討了脫氫反

2、應(yīng)的活性位本質(zhì)及影響因素;此外,考察了工業(yè)劑ADHO-1催化劑在循環(huán)流化床反應(yīng)器中的丙烷催化脫氫性能,以獲得較優(yōu)的工藝條件。
　　 研究發(fā)現(xiàn)Cr2O3/Al2O3催化劑具有較高的脫氫反應(yīng)性能,負(fù)載量為15％-20wt％時(shí)效果最佳,但反應(yīng)穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性差。反應(yīng)過(guò)程中,由于高價(jià)態(tài)Cr物種被還原,脫氫活性大大降低。堿土金屬M(fèi)g可以改善催化劑酸堿性,促進(jìn)丙烯的脫附,添加量為6.25wt％時(shí)可以得到26.6wt％的丙烷轉(zhuǎn)化率和91.3

3、％的丙烯選擇性。與Cr2O3/Al2O3催化劑相比,MoO3/Al2O3催化劑的活性及選擇性均較低。酸改性后催化劑出現(xiàn)了B酸位,且Al2O3載體與Mo物種的相互作用增強(qiáng),氧物種活性提高,促進(jìn)了C-H鍵的活化與斷裂,脫氫活性得到增強(qiáng);若酸添加量過(guò)高,催化劑酸性過(guò)強(qiáng)會(huì)加劇裂解反應(yīng),生成甲烷等小分子產(chǎn)物,使得丙烯選擇性降低,催化劑失活加快。硫酸化MoO3/Al2O3催化劑的脫氫活性均表現(xiàn)出先升高后下降的趨勢(shì),結(jié)合H2預(yù)還原實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明反應(yīng)初始