γ-Al2O3催化剂中Sn的活性状态及丙烷脱氢反应的影响
丙烷脱氢高效催化剂的设计及其催化反应机理研究
丙烷脱氢高效催化剂的设计及其催化反应机理研究丙烷脱氢高效催化剂的设计及其催化反应机理研究是一个涉及化学工程、催化科学和材料科学的交叉学科课题。
以下是此课题可能涵盖的一些研究内容和方向:1. 催化剂设计:活性组分选择:选择合适的金属或金属氧化物作为催化剂的活性组分。
例如,Pt、Pd、Ru、Co等金属常用于脱氢反应。
载体选择:选择合适的载体来支持活性组分,并提供良好的热稳定性和化学稳定性。
常用的载体有Al2O3、TiO2、ZrO2等。
助剂和修饰剂:通过添加助剂和修饰剂来优化催化剂的活性、选择性和稳定性。
例如,添加碱土金属、稀土元素或非金属元素。
2. 催化剂制备方法:物理混合法:将活性组分与载体直接混合,然后进行干燥和烧结。
化学沉积法:利用可溶性的盐与载体反应,生成相应的金属氧化物或氢氧化物。
浸渍法:将载体浸入金属盐的水溶液中,然后干燥和烧结。
溶胶-凝胶法:通过金属醇盐的水解和聚合反应制备前驱体,再经热处理得到催化剂。
3. 催化反应机理研究:吸附研究:研究丙烷在催化剂表面的吸附行为,包括吸附能、吸附态和吸附位点。
中间产物研究:通过在线红外、质谱等技术研究反应过程中产生的中间产物。
动力学研究:建立丙烷脱氢的动力学模型,了解反应路径和速率控制步骤。
4. 催化剂性能评价:活性测试:在固定床或流化床反应器中测试催化剂的丙烷脱氢活性。
选择性测试:测试催化剂在丙烷脱氢过程中的产物选择性。
稳定性测试:通过长时间运行测试催化剂的稳定性。
5. 工业应用前景与挑战:探讨丙烷脱氢高效催化剂在工业生产中的潜在应用,以及目前面临的挑战和技术瓶颈。
此课题的研究不仅有助于深入理解丙烷脱氢的催化反应机理,而且对于开发高效、稳定的催化剂具有重要的指导意义,为丙烷脱氢工业生产提供技术支持和理论依据。
碱金属离子对PtSn/Al2O3催化剂丙烷脱氢活性的影响
催 化 剂 研 磨 后 , 片装 入 原 位石 英 红 外 池 中 , 压 在 3 0℃ 、 X1 P 0 1 0 a的 条 件 下 , 真 空 处 理 3h 抽 。 降至 室 温 , 啶 饱 和 蒸 气 吸 附 平 衡 后 ,5 ℃ 、 0 吡 2 30 ℃下 分 别 抽 真 空 。用 V C O E T R一2 2型 红 外 光 谱 仪
测定 。 1 4 热重 法 测 积碳 置 .
WC T一1型 热分 析仪 检 测 催 化 剂 经 2 0h反 应 后 的积 碳 量 。 测 量 条 件 : 空气 流 经 积 碳 催 化 剂 , 升
温 至 9 0 ℃ , 温 速 率 为 2 ℃ / i。 0 升 0 m n
2 结 果 与 讨 论
1 3 红 外 光 谱 表 征 表 面 酸 性 .
了 P/ 1 3 化 剂 的 抗 积 碳 能 力 , 在 苛 刻 的 反 tA2 催 O 但 应条 件 下 ( 高 温 、 氢 压 ) 长 时 间 运 转 , 如 低 或 使 PS / 1 3 化 剂 形 成 表 面积 碳 而 逐 步 失 活 。 在 tn A 催 0
PS / 1 化 剂 已成 功 地 用 于 烃 类 重 整 和 tn A 2 催 O
长链 烷 烃 脱 氢 工 业 过 程 … 。 S n组 分 的 引 入 提 高
应 器 中于 4 0℃氢 气 还 原 3h 8 。反 应 条 件 : 应 压 反
力 0 0 a 反 应 温 度 6 0 ℃ 、 时 空 速 4 00 . 4 MP 、 2 气 0 h 一。反 应 器 出 口气 体通 过 气相 色谱 仪 在 线 分 析 。
维普资讯
20 0 2年 9月
叶 志 良 . 金 属 离 子 对 P n A 2 3 化 剂 丙 烷 脱 氢 活 性 的 影 响 碱 t /1 催 S O
γ-Al2O3
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 3 期γ-Al 2O 3/CuO-ACF 电吸附除盐的影响因素及反应动力学柴多生1,高峰2,吴友兵3,孙昕1,郝然1,杨宇2,焦翔飞1(1 西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西 西安 710055;2内蒙古自治区水利科学研究院,内蒙古 呼和浩特 010011;3马鞍山市城乡规划设计院有限责任公司,安徽 马鞍山 243011)摘要:开发脱盐率高、寿命长的电极材料是电容去离子(CDI )水处理技术的研究热点之一。
通过一锅水热法将层状CuAl 双金属氧化物与活性碳纤维复合,成功制备了CDI 电极(γ-Al 2O 3/CuO-ACF )。
采用SEM 、XRD 、FTIR 和CV 测试对样品的形貌、结构和电极性能进行了表征。
当初始NaCl 浓度为500mg/L 时,随着电压从0.8V 逐渐增加到1.6V ,两种电极的比吸附量、脱盐效率、电流效率和电耗均有所增加,γ-Al 2O 3/CuO-ACF 的四项参数依次比ACF 提高23.4%~55.3%、44.8%~82.0%、65.5%~90.0%和降低15.0%~21.4%。
当腐殖酸浓度为5~10mg/L 时,ACF 脱盐效率下降明显,而γ-Al 2O 3/CuO-ACF 脱盐效率仅在腐殖酸浓度10mg/L 时略有下降。
在15次循环后,NaCl 溶液体系的脱盐效率保留率为96%;但由于腐殖酸的存在,该值下降为92%。
两种电极的电吸附除盐过程遵循Langmuir 等温吸附方程,表示盐离子在电极表面为单分子层物理吸附。
与传统ACF 电极相比,γ-Al 2O 3/CuO-ACF 电极具有优异的可回收性、稳定性和增强的电化学特性。
关键词:层状CuAl 双金属氧化物;活性碳纤维;脱盐;电吸附中图分类号:X52 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2024)03-1637-11Reaction dynamics and influencing factors of capacitive deionizationdesalination using γ-Al 2O 3 / CuO-ACFCHAI Duosheng 1, GAO Feng 2, WU Youbing 3, SUN Xin 1, HAO Ran 1, YANG Yu 2, JIAO Xiangfei 1(1 School of Environmental and Municipal Engineering, Xi ’an University of Architecture and Technology, Xi ’an 710055,Shaanxi, China ;2 Inner Mongolia Hydraulic Research Institute, Hohhot 010011, Inner Mongolia, China; 3 Urban & RuralPlanning & Design Institute of Ma ’anshan, Ma ’anshan 243011, Anhui, China)Abstract: Developing electrode materials with a high desalination rate and long life is one of the research hotspots in the field of capacitive deionization (CDI) water treatment technology. CDI electrode (γ-Al 2O 3/ CuO-ACF) was successfully produced by combining laminated CuAl-mixed metal oxide with activated carbon fibers with a one-pot hydrothermal method. The surface morphology, structure and electrode properties of the samples were characterized by SEM, XRD, FTIR and CV. When the voltage increased from 0.8V to 1.6V under NaCl concentration of 500mg/L, the specific electroabsorption capacity, desalination efficiency, current efficiency and energy consumption increased for both electrodes, while those four parameters for γ-Al 2O 3/ CuO-ACF were 23.4%—55.3% higher, 44.8%—82.0% higher, 65.5%—90.0% higher and 15.0%—21.4% lower than those for ACF. Under NaCl concentration of 500mg/L and humic acid concentrations of 5—10mg/L, desalination efficiency for ACF was decreased, but that for γ-Al 2O 3/CuO-ACF was only研究开发DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2023-1600收稿日期:2023-09-11;修改稿日期:2023-11-20。
载体对丙烷脱氢过程中氢气选择氧化催化剂Pt/Al2O3性能的影响
以 H t 1 6 为活性 组分 前体 ,以 上述合 成 的 A1 载体 ,利用 浸渍法 制备单 P / z P C。・ H O 。 为 O tA1 O 催化剂 ( 中 P 质 量 含量 为0 5 ) 其 t . 。经 1 0。 空干燥 处 理后 ,再 5 0。 烧 2h 2 C真 0 C焙 ,然后 6 0℃在 0
( . 中 国 石 油 化 工股 份 有 限公 司 上 海 石油 化 工 研 究 院 ,上海 2 1 0 ; 1 028 2 华 东 理 工 大学 化工 系 ,上 海 2 0 3 ) . 0 2 7
摘 要 ; 通 过 x 射 线 衍射 ( D) XR 、透 射 电镜 ( EM)和 物 理 吸 附 ( T Nz吸 附) 等 手 段 测 定 了 不 同 合 成 条 件 下 制 备 的 Al03 性 参 数 如 比 表 面积 ,孔 容 和 孔径 等 ,并 以合 成 的 AI0 2 物 2 3为 载 体 制 备 了单 P / 2 催 化 tAl O3 剂 ,在 固 定 床微 型催 化 反 应 装 置 上 考察 了其 在 丙烷 脱 氢 过 程 中催 化 氢 气 选择 氧化 性 能 。 由相 同条 件 下催 化
度脱 氢反应程度 加大 ,加 剧催化 剂表 面积碳情 况 ,降低 催化剂 活性 ,同 时使 目标 产物 丙烯 的选 择性 降
低 。如果将丙 烷脱氢 反应 中的副产氢 气进 行选 择性 氧 化燃 烧 ,即发 生 丙烷 脱 氢一 氢选 择 氧化 的耦合 反 应 ,不但能为 丙烷脱氢 反应 提供 热量 ,而且 能打破 反应平 衡 ,使 反应 向生 成丙烯 的方 向移动 ,提 高丙
性能影响研究较少 。本工作将 利用硝酸铝和葡萄糖为原料合成不 同性 能 的 A 。 l 载体[ ,进 一步制备单 O 7 ] P 金属催 化剂 ,并对其性能进行评价 ,考察不 同条件下制备的载体对单 P 催化 剂性能 的影响 。 t t
丙烷无氧脱氢制丙烯工艺和催化剂的研究进展_刘乔
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石油化工 PETROCHEMICAL TECHNOLOGY
2014 年第 43 卷
艺,其中丙烷脱氢制丙烯工艺的研究备受关注,已 成为当代石油化工领域的一个重大课题。
本文概述了目前已工业化的丙烷无氧脱氢制 丙烯技术,对常用的Cr系和Pt系催化剂进行了介 绍,重点介绍了Pt系催化剂上丙烷无氧脱氢制丙烯 的反应机理以及Pt系催化剂的结构、制备方法、失
Company
Temperature/℃
Pressure/kPa
Catalyst
Reactor
UOP Lummus
550-650
138
560-620
30
PtSn/Al2O3 Cr2O3/Al2O3
Moving bed Fixed bed
Krupp-Uhde
500
415
PtSn/ZnAl2O4
Fixed bed
气里分离催化剂粉尘的问题。
除上述常见的几种脱氢工艺外,还有尚未实
现工业化的无机膜催化脱氢工艺[8]。该工艺利用不
同物种在反应器内扩散速率不同的特点克服动力学
平衡限制,同时催化剂还可保持高的活性和选择
性,在较宽的温度范围内,使用多孔膜反应器的丙
烯收率高于固定床反应器,且大于丙烯的平衡收
率。该工艺虽然尚未实现工业化,但其应用前景可
对cr系催化剂的研究主要集中在丙烷脱氢的活性位点上cr化合物的数量与催化剂的初始活性相关但主活性中心是cr的活性位决定11温下催化剂的活性位易被丙烷或反应中间体裂解生成的碳覆盖生成积碳导致催化剂迅速失活因此要在短周期内15min左右对催化剂进行氧化除碳因此增加了操作成本
2014 年第 43 卷第 6 期
Linde-BASF Snamprogetti
丙烷脱氢催化剂
丙烷脱氢催化剂
丙烷脱氢催化剂是一种用于加速丙烷(C3H8)的脱氢反应的催化剂,它可以加快丙烷与氧的反应,将其转化为甲醛和水。
它的催化作用可以大大减少反应时间,提高反应效率,减少原料的耗费以及排放的废气。
丙烷脱氢催化剂通常是由金属酸盐和有机氮盐复合而成,这些酸盐和氮盐用于促进脱氢反应,其中金属酸盐负责提供所需要的氧,而有机氮盐负责提供所需要的氮。
丙烷脱氢催化剂的主要组成成分有银(Ag)、锰(Mn)、钴(Co)和钛(Ti)等金属酸盐,以及硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)和磷酸(H3PO4)等有机氮盐。
丙烷脱氢催化剂具有良好的抗高温性,适用于高温反应,它在反应过程中可以有效的促进反应速率,减少生成的废气,提高反应效率。
然而,丙烷脱氢催化剂也有一些缺点,其中最大的问题就是它可能会产生有毒的废气,像甲醛、硫化氢和一氧化碳等,这些废气长期累积会对人类健康造成不良影响。
此外,丙烷脱氢催化剂还需要消耗大量能源,这也是一个问题。
因此,在使用丙烷脱氢催化剂时,应根据现场实际情况来选择合适的催化剂,尽量避免使用过多催化剂,以减少有害物质的排放。
此外,应遵循有关法律,努力减少资源的消耗,保护环境。
- 1 -。
氯的脱除对丙烷脱氢PtSnNa
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第9期·3424·化 工 进展氯的脱除对丙烷脱氢PtSnNa/Al 2O 3催化剂结构的影响张海娟1,赵悦2,万海2,高杰1,高文艺1,赵珍珍1(1辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁 抚顺 113001;2中国石油抚顺石化公司,辽宁 抚顺 113001) 摘要:考察了氯的脱除对丙烷脱氢铂锡催化剂结构和反应性能的影响,并采用XRD 、N 2 吸脱附、TPR 、NH 3-TPD 、TEM 和Raman 等方法进行表征。
结果表明,氯的脱除温度显著影响催化剂的酸性、孔体积、比表面积、孔径和Pt 颗粒尺寸。
随着处理温度的提高,催化剂酸性、比表面积、孔体积都呈现下降的趋势,平均孔径增加,Pt 颗粒的烧结程度加剧。
随着处理温度的增加,催化剂初活性逐渐降低,丙烯选择性增加,稳定性出现先增加后降低趋势。
研究表明,氯的较佳的脱除温度为540℃,催化剂具有很好的脱氢性能和稳定性,收率最高。
关键词:丙烷;氢;水热;处理温度;氯的脱除;烧结中图分类号:O623.254.3 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2018)09–3424–06 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017-2047The effect of chlorine elimination on the structure of PtSnNa/Al 2O 3catalyst for propane dehydrogenationZHANG Haijuan 1, ZHAO Yue 2, WAN Hai 2, GAO Jie 1, GAO Wenyi 1, ZHAO Zhenzhen 1(1Chemical Engineering and Environmental Engineering, Liaoning Shihua University, Fushun 113001, Liaoning, China;2Fushun Petrochemical Company, China National Petroleum Corporation, Fushun 113001, Liaoning, China)Abstract :The effect of chlorine elimination on the catalytic performance and structure of PtSnNa/Al 2O 3 catalyst for propane dehydrogenation was studied. The catalysts were characterized by XRD, N 2 adsorption-desorption, TPR, NH 3-TPD, TEM and Raman spectroscopy, respectively. The results showed that the chlorine elimination temperature affected the properties of the catalysts greatly, such as acidity, specific surface area, pore volume, mean pore diameter and the size of Pt particle. With the increase of the treatment temperature, the acidity the specific surface area and pore volume of the catalyst,dramatically decreased, whereas the mean pore diameter increased. Meantime, the extent of Pt sintering was aggravated. At higher treatment temperature, the catalyst has lower initial activity and higher propylene selectivity. But the stability increased firstly and then decreased with the raising of treatment temperature. The highest yield of propylene was obtained with the treatment temperature of 540℃, and the PtSnNa/Al 2O 3 catalyst exhibited the best performance of propane dehydrogenation and stability. Key words :propane; hydrogen; hydrothermal; treatment temperature; chlorine elimination; sintering近年来,受下游衍生物需求快速增长的驱动,全球丙烯需求量大幅提高[1]。
Cu-ZrO2-CeO2
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第1期·216·化工进展Cu-ZrO2-CeO2/γ-Al2O3催化甲醇水蒸气重整制氢反应的性能黄媛媛,巢磊,李工,丁嘉,郭剑桥(常州大学石油化工学院,江苏常州 213164)摘要:以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备Cu-ZrO2-CeO2/γ-Al2O3催化剂,用XRD、N2吸附-脱附、H2-TPR、NH3-TPD、CO2-TPD等方法对其进行表征。
在连续流动常压固定床微型反应器上评价Cu-ZrO2-CeO2/γ-Al2O3催化剂对甲醇水蒸气重整制氢反应的催化性能,考察了反应温度、水醇比和质量空速对催化性能的影响,反应结果表明Cu-ZrO2-CeO2/γ-Al2O3催化剂具有较高的催化活性和稳定性,在温度为260℃、水醇摩尔比为1.2∶1、质量空速为3.6h–1的条件下,甲醇的转化率可达99%以上,氢气的选择性为98%以上,一氧化碳的选择性低于2.5%。
表征结果显示助剂CeO2和ZrO2的加入促进活性组分在载体表面的分散性,影响催化剂的孔结构和酸碱性,增强了催化剂的活性。
关键词:氧化铝;催化剂载体;选择性;制氢中图分类号:TQ314 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2017)01–0216–08DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2017.01.028Performance of Cu-ZrO2-CeO2/γ-Al2O3 catalysts for hydrogen productionfrom steam reforming of methanolHUANG Yuanyuan,CHAO Lei,LI Gong,DING Jia,GUO Jianqiao(School of Petrochemical Engineering,Changzhou University,Changzhou 213164,Jiangsu,China.)Abstract:Cu-ZrO2-CeO2/γ-Al2O3 catalysts were prepared by the impregnation method using γ-Al2O3 as the support. The catalysts were characterized by means of XRD,N2 adsorption-desorption,H2-TPR,CO2-TPD,NH3-TPD and BET. Hydrogen production by the steam reforming of methanol over the Cu-ZrO2-CeO2/γ-Al2O3 catalyst was studied in a fixed bed micro-reactor. The effects of reaction temperature,mole ratio of H2O to methanol,WHSV on the catalytic performance and the stability of the catalysts were investigated. The experimental results showed that the methanol conversion rate reached 99%,the selectivity of hydrogen was 98%,while the selectivity of carbon monoxide was only2.5% under the conditions of temperature 260℃,mole ratio of water to methanol of 1.2∶1,andWHSV of 3.6h–1. Characterization results showed that the addition of CeO2 and ZrO2 promoted the dispersion of the active component on the surface of the carrier,affected the pore structure and acidity of the catalysts,and increased their activity.Key words:alumina;catalyst support;selectivity;hydrogen production随着世界范围内环境法规的日益严格以及社会对洁净新能源关注的加深[1-2],氢能作为一种高效清洁的环境友好能源备受专家学者的青睐[3-5]。
工艺条件对Pt—Sn—K/Al2O3催化剂丙烷脱氢性能的影响
足化 工行 业 对丙 烯 的需 求 , 必 须 加 快 发 展 其 它 替代 工艺 技 术 , 其 中丙 烷 脱 氢 制 丙 烯 工 艺 最 受 关 注 。到 2 0 1 0年 , 来 自丙 烷 脱 氢 装 置 的 丙 烯 产
能 已 占总 产 能 的 5 9 / 6 以上 , 成 为 全 球 丙ห้องสมุดไป่ตู้烯 的 第 三
要用来 生产 聚 丙烯 、 丙酮、 丙烯腈、 环 氧 丙 烷 等
化 工 中 间 体 。美 国 Ne x a n t 公 司预 计 , 自 2 0 1 0
年开始 , 未 来 5年 内全 球 丙 烯 年 均 需 求 将 以 5
的速率快 速 增长 _ 1 ] 。 目前 , 丙 烯供 应 主要 来 自 蒸 汽 裂 解 制 乙 烯 和 石 油 催 化 裂 化 过 程 的 副 产 品… 2 ] 。自2 0世 纪 9 0年 代 以 来 , 随 着 丙 烯 需 求 量 的不 断增 加 , 传 统 的 丙 烯 生 产 工 艺 已 不 能 满
添加合适 的助 剂组 分 , 如锡、 碱金属等, 可 以 大
幅提 高催 化 剂 的 活 性 和 稳 定 性 。丙 烷 脱 氢 生 成 丙 烯 的反 应 受热 力学 平 衡 的控 制 , 操 作 条 件 如
温 度 和 压 力 对 其 平 衡 均 有 重 要 影 响 。 本 课 题 对 丙烷 脱 氢反 应进 行 热力 学 分析 , 计 算 不 同 温 度
下 的标 准 平 衡 常 数 和 不 同 条 件 下 的 平 衡 转 化 率, 并 研 究 不 同 工 艺 条 件 对 丙 烷 催 化 脱 氢 反 应
收 稿 日期 :2 0 1 2 — 0 8 — 2 7 ;修 改 稿 收 到 日期 : 2 0 1 2 — 1 0 — 2 3 。 作 者 简 介 :刘 昌呈 ( 1 9 8 2 一) , 男, 工程 师, 博 士, 主 要 从 事 重 整
丙烷脱氢工艺技术比较
丙烷脱氢工艺技术比较发表时间:2019-12-30T13:24:11.083Z 来源:《科学与技术》2019年 15期作者:沈立鹏[导读] 本文主要介绍了丙烷脱氢工艺技术反应原理,摘要:本文主要介绍了丙烷脱氢工艺技术反应原理,以及Oleflex和Catofin工艺技术特点和优缺点。
关键字:丙烷、脱氢、反应、工艺一、主要工艺技术丙烷脱氢制丙烯是生产丙烯的成熟技术,目前在全球已经有几十套装置在稳定运行。
目前PDH工艺共有五种:①UOP公司的Oleflex工艺;②ABBLummus公司的Catofin工艺;③伍德(KruppUhde)公司的STAR工艺;④Linde-BASF-Statoil共同开发的PDH工艺⑤Snamprogtti-Yarsintez公司开发的FPD工艺。
目前工业应用最多的主要是UOP的Oleflex工艺和ABBLummus的Catofin工艺,UOP和Lummus两种工艺路线大体相同,所不同的只是脱氢和催化剂再生部分。
中国目前生产和在建的丙烷脱氢装置全部采用Oleflex和Catofin技术。
UOP公司的Oleflex工艺是移动床技术,采用铂基催化剂,反应温度为600℃~700℃,氢作为原料的稀释剂,丙烷选择性脱氢转化为丙烯,选择性大约为75%~90%,单程转化率一般在30%~35%,未反应的丙烷可循环使用,丙烯总收率可达89-91%。
ABBLummus公司的Catofin工艺是固定床技术,使用铬-氧化铝(Cr/Al2O3)催化剂,反应温度为540℃~640℃,丙烷单程转化率为44~48%,丙烯收率可达82-87%。
二、反应机理影响本工艺化学反应的因素主要有:反应温度、反应压力、液时空速LHSV、H2/HC比、催化剂性能、原料丙烷中化学杂质含量等。
(1) 反应温度(通用)通常温度是主要用来调节反应转化率的参数。
丙烷脱氢生成丙烯的反应为吸热反应,故丙烷的平衡转化率随着反应温度的升高而增加。
PtSnLi/Al2O3催化剂在丙烷脱氢过程中的氢气选择氧化性能
选 择性 和氧气利 用率较 低 等 问题 。s n作 为 催化 剂 中助剂 ,能与 P 形 成 较多 P— n 7A1 t t O ~- z S O。的夹心 结 构 ,提 高催化 剂活性 组 分 P 的稳定 性 ,减少催 化剂 表面 积炭口 ’] i 碱金 属元 素 ,具 有较 强 的 t 。 。L 是 u
碱性 ,能有效地 改进 催化 剂表 面酸 碱性 ,减 少烃类 的深度 氧化 ,有望 在氢 气选 择 性氧化 方面起 重要作
用 。因此 ,本工 作制 备 了 P S L / 。 。 t n iA1O 催化 剂 ,并 考察 了其 在不 同反应 气 体气 氛 中 的氢气选 择 氧化 性能 ,为工业上 提高 丙烷 转化 率 和丙烯 收率 提供依 据 。
丙 烷 的转 化率和 丙烯 收率 ,但 其关键 是 寻找 一种活 性好 、选 择性 高 、寿命 长和 烃损 耗低 的氢气 选择氧
化 催化剂 。 目前 ,主 要 采 用 两 类 催 化 剂 :一 是 金 属 氧 化 物 催 化 剂 ,如 I: 、Bz 。等 _ ;二 是 n O。 i o 2 ] P 基金属 催化剂 ,主要 为 P S / i tn A1 或 P S / nA1 _ 。但 这 些 催化 剂 均存 在 氢气 t tn SO ,P S / O。 tn Z — 一 7 O ]
文 章编 号 :10 - 7 3 (0 0 4 0 4 -0 0 1 6 1 2 1 )0 - 3 4 6
P S L / l 催 化 剂 在 丙 烷 脱 氢 过 程 中 tn iA 2 o3 的 氢 气 选 择 氧 化 性 能
吴 省 李 应 成 吴 文海 缪 长 喜 周 兴 贵
关 键 词 : 铂 锡锂 催 化 剂 ;丙 烷 ;脱 氢 ;选 择 氧化 中图分类号 : T 468 Q 2 . 3:T 0 1 4 Q 3. 文献标识码 : A
丙烷脱氢制丙烯:丙烷脱氢制丙烯.doc11丙烷脱氢制丙烯
丙烷脱氢制丙烯:丙烷脱氢制丙烯.doc11丙烷脱氢制丙烯话题:丙烷脱氢制丙烯可行性报告知识产权丙烯丙烷脱氢制丙烯丙烯是重要的有机化工原料,除用于生产聚丙烯外,还是生产丙烯睛,丁醉、辛醉、环氧丙烷、异丙醉、丙苯、丙烯酸、碳基醇及壬基酚等产品的主要原料,丙烯的齐聚物是提高汽油辛烷值的主要成分,丙烷催化脱氢制丙烯比烃类燕气裂解能产生更多的丙烯。
当用燕气裂解生产丙烯时,丙烯收率最多只有33%、而用催化脱氢法生产丙烯,总收率可达74%一86%,用唯一原料生产唯一产品,催化脱氮的设备投资比烃类蒸气裂解低33%。
并且采用催化脱氢的方法,能有效地利用液化石油气资源使之转变为有用的烯烃丙烯是最早采用的石油化工原料,也是生产石袖化工产品的重要烯烃之一。
各种分析表明,丙烯的需求增长速度已超过乙烯,而且这种趋势一直会延续。
全球丙烯的消费量将由1997年的4 800万t增加到2000年的5200万t及2010年的7 500万t。
其中,亚洲的增长速度最高。
1991年到1996年亚太地区丙烯衍生产品的需求以年均9%的速度增长,而全球年均需求增长率为5.5 %a 丙烯除用于生产聚丙烯外,还大量地作为生产丙烯睛、丁醇、辛醉、环氧丙烷、异丙醉、丙苯、丙烯酸、拨基醇及壬基酚等产品的主要原料,另外丙烯的齐聚物是提高汽油辛烷值的主要成分。
丙烯与其它化学品不一样,它一般是以联产品或副产品得到。
目前全球丙烯大约有70%来自蒸气裂解乙烯的联产,28%来自炼厂(主要是催化裂化装置)精炼副产,自20世纪90年代以来由于现有来源不敷需要,丙烷脱氢已成为第三位的丙烯来源,1998年丙烷脱氢生产的丙烯约占世界丙烯总产量的2%。
全现有丙烷脱氢生产装置概况见表la 丙烷催化脱氢制丙烯比烃类蒸气裂解能产生更多的丙烯。
当用蒸气裂解生产丙烯时,丙烯收率最多只有33%、而用催化脱氢法生产丙烯,总收率可达74%一89%,用唯一原料生产唯一产品,催化脱氢的设备投资比烃类蒸气裂解低33。
助催化剂Sn、Ga、In和K对丙烷脱氢催化剂Pt
2015年8月第23卷第8期 工业催化INDUSTRIALCATALYSIS Aug.2015Vol.23 No.8催化剂制备与研究收稿日期:2015-03-12;修回日期:2015-07-13作者简介:陈巧力,1984年生,女,博士。
助催化剂Sn、Ga、In和K对丙烷脱氢催化剂Pt/Al2O3性能的影响陈巧力(中国寰球工程公司,北京100012)摘 要:利用廉价的丙烷脱氢制丙烯是解决丙烯供应紧张问题的途径之一,研究优异性能的丙烷脱氢催化剂具有重要意义。
采用分步浸渍法制备不同类型的丙烷脱氢催化剂Pt/Al2O3,在固定床反应器中考察助催化剂Sn、Ga、In和K对催化剂性能的影响。
结果表明,Pt-Sn/Al2O3催化剂性能略优于Pt-Ga/Al2O3和Pt-In/Al2O3,并且比较稳定。
在Pt-Sn/Al2O3催化剂中加入适量K,可有效改善催化剂性能,但高温条件下积炭严重,有待深入研究和改进。
关键词:催化剂工程;助催化剂;丙烷脱氢;Pt/Al2O3催化剂;丙烯doi:10.3969/j.issn.1008 1143.2015.08.010中图分类号:TQ426.6;TQ426.98 文献标识码:A 文章编号:1008 1143(2015)08 0634 03EffectsofSn,Ga,InandKpromotersontheperformanceofPt/Al2O3catalystforpropanedehydrogenationChenQiaoli(ChinaHuanqiuContracting&EngineeringCorp.,Beijing100012,China)Abstract:Propanedehydrogenationisoneofthewaystosolvethesupplyproblemofpropylene.There fore,itisofgreatsignificancetostudythecatalystswithhighperformanceforpropanedehydrogenation.Inthispaper,differentPt/Al2O3catalystswerepreparedbystep impregnationmethod.TheeffectsofSn,Ga,InandKpromotersontheperformanceofPt/Al2O3catalystswereinvestigatedinafixed bedreactor.TheresultsshowedthattheperformanceofPt Sn/Al2O3catalystwasbetterandmorestablethanthoseofPt Ga/Al2O3andPt In/Al2O3catalysts.Inaddition,theperformanceofPt Sn/Al2O3catalystcouldbeeffectivelyimprovedbyaddinganappropriateamountofK.However,thecarbondepositiononPt Sn K/Al2O3catalystwasmoreseriousathightemperature,whichneededtobefurtherstudiedandimproved.Keywords:catalystengineering;promoter;propanedehydrogenation;Pt/Al2O3catalyst;propylenedoi:10.3969/j.issn.1008 1143.2015.08.010CLCnumber:TQ426.6;TQ426.98 Documentcode:A ArticleID:1008 1143(2015)08 0634 03 丙烯是重要的有机化工原料,其齐聚物为提高汽油辛烷值的主要成分。
丙烷脱氢制丙烯催化剂的研究进展
定性的影响因素,揭示了各类催化剂的构-效关
系。通过归纳并总结催化剂的优点,设计并优化催
化剂的催化性能,有望创制出高活性、高稳定性丙
烷脱氢催化剂,为下一代丙烷脱氢催化剂提供有价
值的理论参考和技术支撑。
1 丙烷脱氢反应热力学
从反应热力学角度看,丙烷脱氢反应属于强吸
supported Pt nanoclusters, metal oxides, and carbon materials in propane dehydrogenation are discussed.
The dispersion and stability of Pt nanoclusters are the key factors affecting the dehydrogenation
对丙烯的需求量[14-15]。因此,发展经济、高效且稳
定的丙烯生产方式成为石油化工业关注的焦点。21
世纪以来,全球页岩气被成功大量开采和利用,页
岩气中含有大量丙烷,使得丙烷成为了一种价廉的
化工原料[16-17]。因此,以低廉的丙烷为原料生产高
附加值的丙烯产品具有重要的意义,不仅提高了丙
烷原料的利用率,而且解决了市场对丙烯产品的巨
基金项目:国家自然科学基金 (21878050,91934301);高等学校学科创新引智计划 (“111 计划”)(D17005)。
第一作者:徐志康 (1993—),男,博士研究生,研究方向为丙烷脱氢。E-mail:1392098485@。
通信作者:朱海波,教授,博士生导师,研究方向为低碳烷烃的高效催化转化。E-mail:haibo.zhu@。
热且分子数增大的可逆反应,温度和压力对反应影
氢气对不同粒径PtAl_(2)O_(3)催化丙烷脱氢反应性能的影响
第36卷第4期化学反应工程与工艺V ol 36, No 4 2020年8月Chemical Reaction Engineering and Technology Aug. 2020文章编号:1001—7631 ( 2020 ) 04—0307—07DOI: 10.11730/j.issn.1001-7631.2020.04.0307.07氢气对不同粒径Pt/Al2O3催化丙烷脱氢反应性能的影响单奇彬,姜嘉伟,丁森,许彪,隋志军,周兴贵华东理工大学化学工程国家重点实验室,上海200237摘要:氢气浓度是Pt基催化剂上丙烷脱氢工艺的重要操作参数,对于过程产率和催化剂寿命具有重要影响。
本研究以γ-Al2O3为载体制备了两种不同粒径的催化剂,采用N2物理吸附、CO化学吸附和高角环形暗场-扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)对催化剂结构进行了表征。
考察了氢气对于不同粒径Pt催化剂催化性能的影响,并采用拉曼、热重分析和元素分析表征了反应后催化剂的结焦性质,研究了氢气对丙烷脱氢反应的调控作用。
结果表明:进料中氢气的引入均能够有效地提升催化活性,且能够抑制结焦,降低反应后催化剂积炭的石墨化程度;但不同粒径的催化剂存在不同的最优引入氢气配比,使得反应中丙烯生成速率达到最大,结焦指数达到最小。
关键词:氢气Pt/Al2O3负载催化剂丙烷脱氢催化剂粒径中图分类号:O643.38文献标识码:A丙烯作为一种重要的石油化工原料,用于生产聚丙烯、环氧丙烷、丙烯酸、丙烯腈等[1],目前主要来源为石脑油蒸汽裂解工艺和重质油催化裂化工艺的副产[2]。
随着国内丙烯需求的快速增加,特别是页岩气开采技术的发展使得乙烯的生产原料由石脑油逐渐转向廉价的乙烷,严重影响了丙烯的产量,因而丙烷脱氢等专产丙烯的工艺应用日益广泛,成为丙烯的重要生产技术[3]。
Pt系催化剂是目前丙烷脱氢工艺中应用最为广泛的催化剂。
但是由于丙烷脱氢的主反应是一个强吸热的可逆反应,为了实现较高的单程转化率,反应需在高温条件下进行[2],容易发生副反应,使得丙烯选择性下降,同时催化剂容易结焦失活[4]。
Pt-Pd∕Al2O3催化剂对甲烷的催化燃烧性能研究
Pt-Pd∕Al2O3催化剂对甲烷的催化燃烧性能研究Pt-Pd/Al2O3催化剂是一种高效的甲烷催化燃烧催化剂。
对其催化性能进行研究可以为甲烷的低温燃烧提供有效的催化剂选择方案。
本文将对Pt-Pd/Al2O3催化剂对甲烷的催化燃烧性能展开探讨。
Pt-Pd/Al2O3催化剂的制备和表征:首先,Pt-Pd/Al2O3催化剂的制备需要通过化学共沉淀法进行。
此法的优点是制备简单,且该方法获得的Pt-Pd/Al2O3催化剂具有较高的催化性能。
然后,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等表征方法对制备的Pt-Pd/Al2O3催化剂进行表征。
其中,SEM表征结果显示粉末催化剂为载体颗粒表面覆盖着均匀的Pt-Pd颗粒。
XRD分析表明Pt和Pd均匀分布在载体表面,无任何其他物质的存在。
XPS分析表明Pt和Pd的还原程度均匀,并且同时具备良好的高温和低温催化性能。
Pt-Pd/Al2O3催化剂对甲烷的催化燃烧性能研究:Pt-Pd/Al2O3催化剂的催化燃烧性能可以通过反应条件、降解率、热重分析以及等时升温反应(TGA)的方法来研究。
反应条件的研究表明,在空气条件下,Pt-Pd/Al2O3催化剂对甲烷的最佳催化温度为390℃左右,且甲烷气体浓度对反应速率有显著的影响。
在不同的初始甲烷浓度下,催化剂的降解率随着甲烷浓度的升高而显著增加。
降解率和热重分析的结果证明,Pt-Pd/Al2O3催化剂对甲烷的降解率随着温度的升高而增加,且催化剂的表面积和孔径大小均对催化剂反应活性产生影响。
此外,催化剂的失重率与甲烷体积浓度、流速、剂量以及催化剂在不同温度下的反应时间有关。
通过TGA等时升温反应测试,可以确定在不同温度下催化剂的反应活化能和催化反应速度恒值。
结果表明,Pt-Pd/Al2O3催化剂对甲烷的反应活化能在500K左右,且其催化反应速度常数为7.0×103 s-1。
这表明Pt-Pd/Al2O3催化剂可以快速催化甲烷燃烧,并具有较高的催化效率。
γ-Al2O3的制备、结构及其方法优化
1.4 活性氧化铝在干燥方面的应用 活性氧化铝与水之间有比较强的亲合力,因而它有较强的干燥能力,在一般用的工业干燥
剂里面,无水硫酸铜、氧化钙等的干燥能力低于活性氧化铝。氧化铝能干燥很多种气体,是因 为氧化铝的化学稳定性好,仅仅一小部分气体同它起化学反应,它可以干燥二十余种气体。 2. γ-Al2O3 的特点 2.1 活性氧化铝的孔结构
活 性 氧 化 铝 载 体 按 特 性 区 分 有 大 孔 容 类 (0.6-0.8ml.g-1), 大 比 表 面 积 类 (250-350m2.g-1)。低堆比重类(0.2-0.6g.ml-1),小孔径类(<40A),中孔径类(40-100A)及大孔径类 (100-500A)等。从化学组分上区分又可分为高钠型(Na2O 1%-2%)、中钠型(Na2O 0.2-0.3%)和 低钠型(Na2O<0.01%);高硅型(Si02 1%-10%);低铁型(Fe2O3 <0.005%)。[1]
30~50℃下,控制 pH 值 7~7.5,反应 10 min 后老化 2 h,过滤洗涤,于 110℃烘干,挤条成型,干燥,
在 500℃下活化 4 h 得产品。
3.1.2 碱沉淀法
碱沉淀法是用碱性物质中和酸性铝盐溶液。首先用碱中和铝盐溶液反应生成一水合氧化 铝,再老化、洗漆、干燥等,制备得到拟薄水铝石。碱沉淀法能得到质量较稳定的产品,能够 容易地去除杂质,不容易生成三水氧化铝。碱沉淀法的缺点是对原料的纯度要求比较高,完全 除去杂质阴离子比较困难。 反应原理:Al2(SO4)3+6NH3·H2O→ 2Al (OH)3↓+3 (NH4)2SO4
活性氧化铝在水质净化领域的发展是非常迅速的,对水质的处理主要集中在以下几个 方面:氟化物的去除,磷化物的去除,有毒金属离子的去除等。汪洪洋等在水体砷污染用活 性氧化招作吸附剂的应用中,用活性氧化招吸附技术在山东临泝含神工业废水跨省污染下游 江苏郑州却苍分洪道事件中的实际应用为例,阐明该技术在快速处置大量含砷污水中的实际 效果与技术特点。王挺等在活性氧化铝除磷吸附作用的研究中,用准二级动力学对试验数据 进行了模拟分析。结果表明,溶液的初始浓度越高、随着吸附时间的增长,活性氧化招对磷的 吸附量也随之越大。活性氧化铝对水中磷的吸附动力学符合准二级动力学模型,可推算出准 二级动力学速率常数和平衡吸附量,相关系数高达 0.9999。[1]
丙烷脱氢制丙烯
丙烷脱氢制丙烯工业放大侧线试验可行性报告丙烷脱氢制丙烯工业放大侧线试验可行性报告1、概述丙烯是石化工业主要的烯烃原料之一,是重要的有机化工原料,用于生产聚丙烯、异丙苯、羰基醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸、异丙醇等。
近年来,市场对丙烯的需求量激增,供需矛盾突出,丙烯价格日益上涨。
目前丙烯约有70%来自蒸汽裂解装置,28%来自炼厂的催化裂化装置。
丙烯价格的持续走高和生产丙烯效益的改进已加快了对替代技术的投资,其中丙烷脱氢制丙烯的生产技术日益受到重视。
随着新一轮石化企业的扩建,我国的丙烷原料资源日趋集中和价廉,因此将低附加值的丙烷通过脱氢催化反应制得市场紧缺的丙烯,具有重大的经济和社会效益。
国外UOP公司的Oleflex工艺、Air Product & Chemical公司的Catofin工艺、Phillips公司的Star 工艺和Snamprogetti SPA 公司的FBD-4和德国Linde公司的Linde工艺等几种技术已经实现了工业化,但是国内尚没有丙烷脱氢制丙烯的工业生产报道。
2、市场需求及丙烷原料预测2.1 国外市场分析世界丙烯的生产和消费主要集中在发达国家和地区,世界10个最大的丙烯生产商的丙烯生产能力约占世界总生产能力的33%,预计世界丙烯的需求量到2010年将达到8600万t。
亚太地区的丙烯消费结构主要是聚丙烯聚丙烯和丙烯腈。
日本、西欧和美国的丙烯市场发展已经成熟,其需求增长速度较低,亚洲(不包括日本)仍将保持较快的增长速度,亚洲丙烯的供应缺口逐年增加。
由于全球对丙烯的需求稳定保持在6%或6%以上的年增长率,丙烯的其它衍生物对丙烯的需求也保持强劲势头。
美国、西欧、日本约占世界丙烯需求量的72.7%。
用途大致为聚丙烯50%,丙烯腈12%,环氧丙烷7%,异丙苯7%,异丙醇4%,羰基醇9%,其它9%。
在一些发展中国家聚丙烯占丙烯的消费比例高达60%以上。
2000年美国丙烯的有效供应量超过了1800万吨,美国的丙烯消费需求以年均4.2%的速度递增,明显高于乙烯的增长速度。
磷预处理对γ-Al2O3及其负载Ni2P催化剂加氢脱硫性能影响
磷预处理对γ-Al2O3及其负载Ni2P催化剂加氢脱硫性能影响李素魁;王海彦;鄢景森【摘要】以磷酸二氢铵为磷源对γ-Al2O3进行磷预处理,得到了不同磷质量分数(0~7.2%)的改性γ-Al2O3,以其为载体采用等体积浸渍法和H2原位还原法制备了负载型Ni2P催化剂.以噻吩为模型化合物在固定床反应器上对催化剂的加氢脱硫(HDS)性能进行评价,并运用X射线衍射(XRD)、N2吸附/脱附、氨程序升温脱附(NH3-TPD)等技术对改性载体及催化剂进行表征.结果表明:对γ-Al2O3进行磷预处理可以提高其比表面积,并可以对其孔径分布进行一定的调节;同时,磷的加入可以调变γ-Al2O3的酸强度分布及总酸量.采用适量磷改性的γ-Al2O3为载体制备催化剂有利于生成纯相的Ni2P.当载体中的磷质量分数达到3.6%时,γ-Al2O3的总酸量及中强酸量较高,比表面积较大,以其为载体制备的负载型Ni2P催化剂具有更高的加氢脱硫性能.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2014(045)005【总页数】6页(P60-65)【关键词】氧化铝;磷预处理;Ni2P;加氢脱硫;催化剂【作者】李素魁;王海彦;鄢景森【作者单位】辽宁石油化工大学,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学,辽宁抚顺113001;中国石油大学(华东);辽宁石油化工大学,辽宁抚顺113001;中国石油大学(华东);辽宁科技学院【正文语种】中文目前,随着原油资源的逐渐枯竭,原油的重质化、劣质化趋势日益严重,使得对油品加氢脱硫(HDS)的研究越发紧迫[1]。
过渡金属磷化物被认为是具有类贵金属性质的间充型化合物,具有共价固体、离子晶体及过渡金属的特性(尤其是Ni2P),在加氢脱硫、脱氮方面表现出优良的性能,极有可能继金属硫化物之后成为新一代深度加氢脱硫催化剂[2-6]。
加氢脱硫催化剂常用的载体为γ-Al2O3,其具有适宜的比表面积、热稳定性及机械强度。
新型发热材料在丙烷脱氢反应器中应用效果分析
新型发热材料在丙烷脱氢反应器中应用效果分析张国甫【摘要】丙烷催化脱氢是制取丙烯产品的重要方法之一。
鲁姆斯Catofin工艺采用间歇式固定床反应器,在铬系催化剂作用下完成丙烷脱氢反应获得丙烯。
由于固定床反应器操作模式和脱氢反应强吸热的固有特性,使床层温度分布不均匀且温差较大。
为了优化床层温度分布和反应历程,一种新型发热材料HGM被引入到Catofin工艺并加载到催化剂中。
首次工业应用表明,与传统的未加入HGM材料的催化剂床层相比,催化剂床层温度得到明显下降,有效地改善了催化剂床层的温度分布,对提高产品收率、降低能耗、提高经济效益和降低装置投资均有积极促进作用。
%The process of propane dehydrogenation with catalyst is one of important way to get propylene product. In Lummus Catofin process, the chromuim based catalysts are loaded in the fixed reactor and the propane dehydrogenation reactions happen on the active sites of catalyst. Since the reaction are highly en-dothermic one, the temperature profiles along the height of reaction beds were uneven distribution and there are big temperature difference among different height of fixed beds. To optimize the temperature profiles and reaction process, a novel heating material (HGM) mixed with the catalysts was produced and used to the Catofin process. The first industrial application was showing that the temperatures of reaction beds were lower and it improved the temperature profiles, compared to the characteristics of traditional catalysts without HGM. In addition, it can make a positive role in impoving the product yields, reducing energy consumption and device investment and so on.【期刊名称】《浙江化工》【年(卷),期】2016(047)010【总页数】5页(P40-44)【关键词】丙烷脱氢;发热材料HGM;固定床反应器;温度分布【作者】张国甫【作者单位】宁波海越新材料有限公司,浙江宁波 315800【正文语种】中文丙烯是石化工业过程的重要产品和原材料之一,除蒸气裂解、催化裂解过程可获得大部分丙烯产品外,另一重要来源是丙烷在催化剂作用下直接脱氢制得。
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化剂 研究的 个主 一 要方向 对S在P n 1 , . n t/ 2 S A 0催化剂中 所起的 作用的 研究已 有较多报道〔1 而近 51 -] .
期研究多数集中于S 在反应中存在状态, n 比较一致的观点是 S 在反应中的活性价态为氧化态, n 一旦
S被 n 还原为零 生成P n 金, 使P中 8]由 丙 脱氢一 价, t 合 将 t 毒〔2 于 烷 S ,. 1 般是在高温、 氢的 还 临 强 原气氛
原谱线在23 3 6 和46℃有两个低温还原峰( 1 图 谱 线 。, ) 可归属为 P 和 S 共同的还原峰. t n 此时, n S
3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 0 0 0 0 0 0
aC /
Fg1 Z P po l o 山e l i H - R fe f smpe . T ri s a s
T b 1 er s rd co cl a d h r e cnu t n h T e ei n n cl e f m d gn smpi i te R pr et al D ge o eut a u t r e e f i o yo o o n P x m
干燥过夜, 然后以5 mn 9/ i的速率升温至50 在空气中焙烧4 . C 0 ℃, h 焙烧后的样品再依次浸渍到含亚 锡离子的乙醇溶液和氯铂酸溶液中, 每浸渍一次后都进行干燥、 焙烧. 单金属和双金属催化剂的制备
方法相同. 所制备的 催化剂中p, n tS 和Z 的质量分数分别为03 09 n .%, %和05 . .%. 取物质的量相等的Z (O) ・H0和 SC ・ H0 充分磨细, 50℃的空气气氛中焙烧 n N ,2 9 2 n1 2 2 , 2 在 0 4 , Z (O) 92 h 待 n N ,2・ H0和 SC 2 2 n1 H0完全分解成 SO 和 ZO的混合物后,与氯铂酸 2・ n: n ( 2tb 6 2) Hp l・H0 溶液等体积浸渍 1 h 用7 ℃水浴蒸干, 2 C 2, 0 于1 0℃下干燥过夜后, `/ i速率 以5 mn C
的制备程序: Hp 1. 0 nN 32 2 将 2 C 6 2 和Z(0) H0分别溶于去离子水中 t6 H . 6 配成溶液, SC . 0 将 nl 2 2 2 H 溶于乙醇配成溶液. 取含锌离子的溶液与y 1 3 - 2 A 0 等体积浸渍 1 h 用7 2 , 0℃水浴蒸干, 并于 1 2 0℃下
V l2 o. 7
2006 年 8 月
高等 学校 化 学 学报
C MI A J U N L C N S U I E STE HE C L R A O HI E E N V R II S O F
No 8 .
19 4 2 ̄1 9 45
Z 对P- /-1 3 n tny 2 催化剂中S 的活性状态及 S A0 n
原性较弱, n S 的还原峰从 20℃左右起, 5 一直延续到60℃左右, 4 计算它的平均还原度仅有 1%. 5 这
表明高分散的S 与y 1 3 n - 2 之间的 A0 作用力很强. 图
1 谱线。 表明, n ZO没有被还原. 在图1 谱线d 上有 两个还原峰, 分别对应于 20和 46℃. 4 6 这与文献 [31] 1, 报道一致, 4 即一部分 P : yA2 t 和 -1 3 0 0 之间
tn crcn f t r utn t t spo an; h pr n g ot e m nr utn a u t 师 s tcn t c tbtn i , etg h e co oPad upr e c t e ete i l et co ic cle o o i o e i f n h r r d e t l o . c a f e e i s ad u r tg o ruo e n d l ba i h ni i e
实验部分
11 .
试剂与仪器
Z(0) 61 ( . 0 中国医药集团上海化学试剂公司, nN 32 - 1 2 分析纯) HP 1. 0 沈阳有色金属研 、 2t6 2( C 6 H 究院, 分析纯) SC . 0 天津市化学试剂三厂, 和 n1 2 2 ( 2 H 分析纯) 4 - 0目的yA, ;0 6 -l , 0 载体( 比表面
a -A2 b S/-1 3 c Z/-' 3 d P yA2 3 . ' 3 . yA2 . yA2 . -I ; Y 0; n - 0; n 0; V 0
的 平均还原度达4%, 8 表明P可以 t 促进S 的还 e t/A0 f n-0 BPnn- 0 n . y'3 P /A 3 . - yI3 Pn- ; t yI ; ZS A . - 2 - 2 S Z t / 2 -
Pn 剂体系[1 由 丙烷脱氢 t 催化 S 3. 于 , 4 是强吸 热反应, 应受热力学平衡的限制, 其反 为获得较高的 转化
率, 需要很高的反应温度. 但高反应温度容易产生热裂解副反应, 导致产生大量小分子烷烃和结焦, 从而降低催化剂的选择性与稳定性. 因此改进 P n t 催化剂, S 提高其选择性和稳定性仍然是丙烷脱氢催
有 机物,I检测. 气VH)VA)VCH) 7 58 总 速为3 h’反 催化 先在 F D 原料 (2:(r:(3 二 3., 空 8 7 一 应前 剂 0 . 0
纯氢气中还原25 反应开始 5 后取样分析. .h . mn i
2 结果与讨论
21 催化剂的H-P . Z R分析 T 由 z P 样品的H- R谱( ) T 图1可见, 所有样品在70℃附近均有一个还原峰, 0 这是yA2 -l 3 0 上的9基 耗氢峰. 按文献仁3 的方法, 1〕 根据耗氢峰面积和反应方程式: t2 2+t 2 2和 S0 十 H- P + -P十 H0 n: 2 2- 0 2 H - r S + H0 n 2分别计算P和S 的平均还原度( ) 图1 2 t n 表1. 谱线b 表明, n S 负载在y 1 3 - 2 上表现出的还 A0
19 4 3
升至50℃在空气中焙烧4h 制得 P S0 ・ n. 0 , t n2 ZO 其中P 的质量分数为03 P SO 和 P ZO / t . t n: t n %. / /
模型样品制备方法相同.
程序升温还原( Z P ) H- R T 测试在连有岛津G - C8 A型色谱仪的分析装置上进行. 催化剂还原耗氢量 由还原已知量的C0校准. u 程序升温电导测试(PC 在 F k 84A多功能仪上进行, TE ) l e 0 u 8 测量时通入 N 气或H 气( m i , : : 3 Umn 同时, 0 ) 测定样品的电阻R 电 , 导率。=/R S. L( x ) 催化剂的活性评价在连有岛津 G 1- C 4C型色谱仪的固定床上进行. . m r a- 用25 o pk P a Q填充柱分离
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的 互作用较弱, 相 而另外一部分P : -1 , t 和y 2 之 0 A0
间的相互作用很强.前者在较低的温度下被还原, 后者在较高的温度下被还原. 此时 R 的平均还原
度 8 基本被还原成P. n -2, 还 达9%, t PS y 1 的 0 t / A0 -
积) 0 m 堆密度0 7 L. 津G- 和岛 C 型 谱仪;le A 功 2 2, 0 g / . g ) 岛 C A 津G 1 C 色 4 / m 8 4 - F k8 0 多 能仪. u 8 4
12 实验过程 .
采用连续等体积浸渍法制备催化剂. 所制催化剂的组成为单、 双和三金属催化剂. 三金属催化剂
S 的氧化态的稳定存在是 S 发挥助剂作用和保持催化剂稳定性的重要条件. n n 关键词 丙烷; 脱氢; 铂锡; 锌; 程序升温还原; 程序升温电导
中图分类号 04 63
文献标识码 A
文章编号 05- 9( 0) 42 4 21 70 60- 9- 0 2 0 8 0 1
将低级烷烃转变成烯烃一直受到广泛重视〔]而目 1 . 前用于低级烷烃脱氢制烯烃的 , 2 催化剂主要是
原, 这与文献【5 的报道一致. 谱线. 1」 图1 f 表明, n Z 的存在使 P 的两个还原峰略向高温区移动. t t P -
Z-/-2 金属 剂的 原曲 显与PS y 1 , n ny l 。 S A 0三 催化 还 线明 tn -2 双金属催化剂的 -/ A 0 不同( 谱线g , 图1 )在
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1 _, R ui dr( ecn e ) dt ee% o g P' lt t} t 0 P 0 S ' 0 1 tt n - n 0+ S .y as a
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丙烷脱氢反应的影响
余长林,, , 徐恒泳, 葛庆杰’ 李文钊’ 2 , ,
(.中国科学院大连化学物理研究所, 1 天然气化工与应用催化研究室, 大连 162 ; 103 2 .中国科学院研究生院, 北京 1 09 0 4) 0