K、Ca、Mg铁酸盐的丙烷氧化脱氢制丙烯催化性能研究

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丙烷脱氢制丙烯的技术经济性探讨_李丽

丙烷脱氢制丙烯的技术经济性探讨李丽（天津渤化石化有限公司，天津300452）摘要：丙烯是一种重要的化工原料，是三大合成材料的基本原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、乙丙烯、丙酮和环氧丙烷等，丙烯在酸性催化剂的存在下发生聚合反应，生成多聚体的混合物，可以用来提高汽油的辛烷值。

通常采用丙烷催化脱氢制取丙烯，丙烯的产率可达74％-86％。

通过对比常见的几种丙烷脱氢制丙烯的技术，再结合我国的基本情况，进行该项技术经济性的分析和探讨。

关键词：丙烷；脱氢；丙烯；工艺；经济性丙烯是一种重要的石油化工中间体，主要用来制造聚丙烯、丙酮、丁醇、辛醇、环氧、丙烷、丙烯酸、羧基醇和壬基酚等化工产品。

近年来，丙烯下游工业的迅猛发展，带动了国内的丙烯消费量，2008年，国内丙烯消费量是1165.7t，到2013年，丙烯消费量更创新高，达到了1948.6t，平均年增长率为10.8%，而与此对应的年平均生产增长率为9.4%，丙烯的产能不能满足国内的消费量，只能依靠进口解决问题。

根据产业信息网发布的《2014-2019年中国丙烯产业全景调研及投资战略咨询报告》，我国在2012年丙烯的纯进口量为215万吨，这其中并不包括聚丙烯、丙烯腈这些下游产品的进口，两者相加，我过丙烯的缺口总量达到了700万吨。

丙烯工业化生产工艺为传统工艺和新兴工艺，传统工艺主要包括蒸汽裂解工艺和催化裂化工艺，而丙烯均为副产品，分别受制于主产品乙烯和成品油的生产。

近年来，北美页岩气革命导致北美裂解原料轻质化，丙烯产量增速下滑；而全球成品油需求增速稳定在1%-2%左右，丙烯产能不足问题严重。

因此，市场逐渐关注丙烯的替代生产工艺，包括深度催化裂化、低碳烯烃裂解、烯烃复分解、甲醇制烯烃和丙烷脱氢等五种新兴工艺。

相比较而言，丙烷脱氢具有技术成熟、产品质量好、转化率高、副产物少等优点，越来越成为市场追逐的生产工艺。

一、丙烷脱氢制丙烯工艺概况丙烷脱氢制丙烯已经逐渐成为主流的制备丙烯的工业生产方法，而且其市场占有率正在不断增加。

丙烷催化脱氢制丙烯工艺研究分析

2017年12月丙烷催化脱氢制丙烯工艺研究分析张玉新祁小亮（天津渤化石化有限公司，天津300452）摘要：随着国家经济实力的不断提升，国家对丙烯的要求量越来越大，传统的丙烯制造工艺方法，开发潜力已经不大，其产量已经无法跟上时代发展的要求。

丙烷催化脱氢技术是近些年来发展比较快的技术，因其产量高、生产工艺比较简单，越来越受到化工生产企业的关注。

本文将对现有的丙烷催化脱氢制丙烯工艺技术进行简要介绍，并对他们进行简单对比分析，指出他们各自的优缺点，希望对推广丙烷催化脱氢制丙烯技术的应用可以起到帮助。

关键词：丙烷;丙烯;催化脱氢丙烯是一种重要的化工原材料，是生产聚丙烯、丁醇、环氧丙烷等化学品的必要原材料，市场上对其需要量每年都在增加。

丙烯主要来源于石油裂解生产乙烯的副产品，据统计其产量达到丙烯总产量的66%，其他主要来源是炼油厂的催化裂化装置，只有很少量的丙烯是通过丙烷脱氢制丙烯工艺得到的。

随着市场对丙烯的需求越来越大，传统的生产方式已经不能满足市场的要求，因此丙烷催化脱氢制乙烯技术已经成为了制丙烯研究中的重点。

1丙烷脱氢制丙烯技术的简单介绍丙烷脱氢制丙烯技术是一门综合性比较高的技术，它包括丙烷催化脱氢技术、丙烷氧化脱氢技术、丙烷膜内反应脱氢技术。

丙烷氧化脱氢制丙烯技术能耗比较低，非常符合国家现今节能减排的要求，但由于它的反应过程控制比较难，产量相对比较低。

丙烷膜内反应脱氢技术，可以有效利用催化剂的活性，进一步提升丙烯的生产效率，但是该技术工艺相对比较复杂，对无机膜的要求比较高，反应中的吸热、放热、热传导过程也不好控制。

丙烷脱氢与水煤气逆变反应生产丙烯能大大降低对技术工艺的要求，但是现今并还没有发现一种比较高效的催化剂，产量相对比较低。

本文将对各种丙烷脱氢制丙烯各种工艺进行简单介绍，希望对各丙烯生产企业具体选择技术时能起到帮助作用。

2丙烷催化脱氢制丙烯工艺的简单介绍目前国际上比较先进的生产工艺有Oleflex 工艺、Catofin 工艺、Star 工艺、Linde 工艺。

丙烷催化脱氢制丙烯技术研究进展

丙烷催化脱氢制丙烯技术研究进展摘要：丙烯是一种重要的化工原料，是生产丙烯酸、环氧丙烷、丙烯腈和聚丙烯等高附加值产品的中间体，用量仅次于乙烯。

丙烯的生产工艺较多，其中，常用的路线主要有五种，分别是流化催化裂化工艺、烯烃歧化工艺、烯烃断裂工艺、甲醇制烯烃工艺、丙烷脱氢工艺（PDH）。

随着丙烯下游衍生物需求的迅猛增长，传统的采用乙烯联产和轻油(石脑油、轻柴油)裂解等工艺制备丙烯的产能已不能满足市场需求。

PDH工艺以其低成本、高收率、经济效益高等优势，成为丙烯的主要生产工艺。

基于此，本篇文章对丙烷催化脱氢制丙烯技术研究进展进行研究，以供参考。

关键词：丙烷；催化脱氢制；丙烯技术；研究进展引言丙烯是当今世界上重要的化工原料之一，可用于生产聚合物、树脂、表面活性剂、染料和药物等各种化学品。

由于常规蒸汽裂解所需的石脑油原料被页岩气丙烷取代，丙烯产量的下降不能满足行业需求。

利用催化丙烷脱氢制备丙烯是一种很有前途的方法，同时，受到全球可持续性发展、环境保护和低成本要求的影响，工业界和学术界都在寻找生态友好、高活性及高稳定性的催化剂。

近年来，用于丙烷脱氢的催化剂包括金属基催化剂、金属氧化物催化剂和其他催化剂。

金属基催化剂主要包括贵金属和其他金属催化剂，贵金属里最具代表性的Pt基催化剂，已进入工业化阶段。

为了提高催化剂的高效性和分散性，寻找合适的催化剂载体尤为重要。

1研究背景丙烯是生产丙烯醛、聚丙烯、丙酮、丙烯腈、环氧丙烷等化工产品的基本原料，成熟的丙烯生产工艺包括流体催化裂化、石脑油和轻柴油的蒸气裂化。

2016年陶氏化学公司发布的预测表明，预计到2035年，全球对丙烯的需求将以平均每年2%至3%的速度增长，并在2016－2035年间超过产能。

因此，传统的丙烯生产方法将无法满足日益增长的市场需求。

此外，化石能源的快速消耗以及催化裂化石脑油和石油副产物的反应均涉及能量消耗和二氧化碳排放，不符合绿色化学的生产理念。

因此，发展高效且绿色环保的丙烯生产技术，寻找新的丙烯生产途径，在科学领域和经济领域都至关重要。

丙烷脱氢制丙烯技术研究

第36卷第4期辽宁化工Vol.36,No.4 2007年4月L iaoning Che m ical I ndustry Ap ril,2007丙烷脱氢制丙烯技术研究郭洪辉,陈继华(大庆联谊石化股份有限公司,黑龙江大庆163852)摘要:　介绍了催化脱氢、氧化脱氢、膜反应器脱氢等几种丙烷脱氢制丙烯技术,综述了丙烷催化脱氢制丙烯催化剂的研究现状,虽然丙烷催化脱氢生产丙烯已实现了工业化,但其催化剂的性能需进一步提高;对丙烷氧化脱氢制丙烯反应催化剂的研究现状及膜反应器在丙烷脱氢反应上所具有的优越性进行了描述,认为研发具有高稳定性和高透氢性能的氢分离膜,将有望能大幅度提高丙烯的收率。

关　键　词:　丙烷;丙烯;脱氢;膜反应器中图分类号:　T Q221.21+2 文献标识码:　A 文章编号:　10040935(2007)04026605 低碳烷烃催化转化制烯烃一直是石油化工领域的研究热点,它将成为新世纪石油化工技术研究开发的重点之一。

其中乙烷脱氢制乙烯、丙烷脱氢制丙烯是两个主要的研究方向。

但是,乙烷催化脱氢反应条件苛刻,能耗高,反应严格地受到热力学平衡的限制,就目前催化剂水平,C2(乙烯和乙烷)单程收率只能在25%左右徘徊,离工业化甚远,近年来这方面的研究已趋于萎缩。

中国有丰富的液化石油气,它基本上由60%的丙烷和20%的丁烷组成,若能有效地将丙烷直接转化成丙烯,将可缓解丙烯来源不足的问题。

近年丙烷、丁烷等低碳烷烃脱氢的研究已大规模展开。

目前,丙烷脱氢制丙烯技术主要有:丙烷催化脱氢、氧化脱氢、膜反应器脱氢。

1　丙烷催化脱氢丙烷催化脱氢反应在热力学上是吸热、分子数增加的可逆反应,平衡常数随温度的升高而增大,其转化率取决于热力学平衡,为使反应向脱氢方向进行,需要提高反应温度和降低压力。

然而温度过高时,由于丙烷裂解反应及丙烷深度脱氢反应加剧,将导致选择性降低,而且高温下C-C 键断裂的裂解反应在热力学上比C-H键断裂的脱氢反应有利,将加剧催化剂表面积碳,导致催化剂迅速失活。

丙烷无氧脱氢制丙烯工艺和催化剂的研究进展_刘乔

·714·
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

丙烷脱氢制丙烯工艺技术

丙烷脱氢制丙烯工艺技术1丙烷脱氢制丙烯工艺技术多产丙烯的丙烷脱氢技术具有一系列的优点：首先一套装置只生产丙烯一种产品，因此可以直接用于生产丙烯衍生物；其次，该装置的生产费用只受制于丙烷的价格；最后，丙烯衍生物装置的最合适建造地点可以不临近丙烯，建设地点灵活。

但是该技术也存在一定的缺点：丙烷脱氢是一种强吸热反应，受热力学平衡限制，单程转化率难以提高，高温又导致副反应增多，丙烯选择性低，催化剂容易结焦失活，需要及时再生，因此导致装置投资大，能耗高，生产成本高。

为了解决这些问题，正在开发丙烷氧化脱氢和采用膜反应的技术。

丙烷脱氢技术目前工业化应用不多，除了以上原因外，关键是必须有廉价的丙烷资源，否则将使该工艺无法与其他增产丙烯的技术相竞争。

丙烷脱氢技术的最大优势在于只产丙烯，在丙烷资源较多、价格稳定的中东地区的发展前景很好，也是对中东乙烷裂解装置缺少丙烯的一种补充，如XXX将在Yanbu地区建一套42万t／a聚合级丙烷脱氢制丙烯装置。

XXX最近计划在AIJubail地区建一套采用丙烷脱氢生产45万t／a丙烯的装置。

因此，丙烷脱氢技术在特定的地区，如中东地区等，对特定的石化厂商，具有独特的竞争力。

目前韩国、马来西亚、泰国和沙特阿拉伯等已经建成或正在建设的丙烷脱氢工业扮装配有l5套以上，总生产本领已超过300万t／a。

最大丙烷脱氢装配规模为46万t／a，由XXX 采用XXX的Carotin工艺已于2004年在沙特阿拉伯的XXX 建成投产。

丙烷脱氢制丙烯技术一直在持续不断地改进。

工艺方面，主要是通过优化设计降低投资和减少操作费用、通过操作条件和设计的优化提高工艺收率。

催化剂方面，不断开发了新一代催化剂。

如XXX已经开发出第四代、正在研制第五代催化剂体系。

新的催化剂体系铂含量降低，但收率和使用寿命提高。

丙烷脱氢装置规模也不断提高，工业化初期的规模为l0万t／a左右，20世纪末期达到25万t／a，到本世纪初期进一步提高到30～35万t／a，从2004年开始一些40万t／a以上的大型丙烷脱氢装置开始建设，XXX正在建设的3套装置其中有2套在40万t／a以上[6]。

丙烷氧化脱氢制丙烯CexNi3-xV2O8催化剂的研究

的表面自由能，而改变催化剂的催化性能．从本文以Ｃｅ部分取代Ｎｉ。Ｏｓ中的Ｎｉ制备了Ｃ３＝。Ｖ，ｅＮｉＶＯ－系列催化剂，并研究了Ｃｅ的取代量对该系列催化剂丙烷氧化脱氢（ＤＨ）Ｏ制丙烯催化性能的影响．
Ｖｏ．７ＮＯ４１３．
Ｊｌ０８ｕｙ２０
丙烷氧化脱氢制丙烯Ｃｚ３ｘ催化剂的研究ｅ－Ｏ８ＮｉＶ２
董国良ｈ，斯琴塔娜，照日格图
（．１内蒙古师范大学化学与环境科学学院天然气化工与材料科学实验室；２内蒙古自治区功能材料物理与化学重点实验室，蒙古呼和涪特００２）．内１０２攮要：用草酸盐共沉淀法制备Ｃｉ、０ｅ列催化剂（采ｅＮ，系２ｚ一００１，．．．，．）考察其对丙烷氧，．５０３０６０９，化脱氢制丙烯的催化性能．ＢＴ、ＲＨ２ＴＰ电导测定等技术研究该系列催化剂的物理化学性质。与其用ＥＸＤ、一Ｒ、并催化性能进行了关联．
．
．．
．
１２催化剂的表征．
ＢＴ测试由美国麦克尔公司生产的ＡＳ２２ＥＡＰ００孔结构比表面积测定仪测得．品在３０℃氦气保护样５下，２经真空预处理，７．５液氮）进行静态氮吸附，ＢＴ公式计算．ｈ抽在７３Ｋ（下以ＥＸＲＤ分析在Ｐ８０Ｘ射线衍射仪上进行，ｕ靶，Ｗ１３ＣＫａ辐射源（：０１４５ｍ）管压４Ｖ，流入．５６ｒ，０ｉ０ｋ管

丙烷脱氢制丙烯

丙烷脱氢制丙烯摘要：丙烷广泛存在与天然气和原油中，利用方法一般都是直接做燃料，造成了资源的极大浪费，同时也污染了环境，对丙烷的资源化利用具有深远意义。

丙烯是一种重要的有机化工原料，目前全球对于丙烯的需求量逐年上涨，传统的生产方法已不能满足要求，人们正在寻求更加广泛更加经济的丙烯来源。

丙烷脱氢制备丙烯原料来源广泛，设备投资低，能够充分利用油田气，已经引起了重视。

本文主要就几种丙烷脱氢制备丙烯的研究进展进行论述，介绍丙烷脱氢制备丙烯的各种工艺。

关键词：丙烷资源化利用；丙烯；丙烷催化脱氢引言原油或天然气处理后，可以从成品油中得到丙烷。

丙烷通常用来作为发动机、烧烤食品及家用取暖系统的燃料。

天然气和石油资源中含有大量的丙烷，油田气中丙烷约占6%，液化石油气约占60%，湿天然气约占15%，这些丙烷必须除去，因为丙烷缩合后会堵塞天然气管道，炼厂气为石油炼厂副产的气态烃，不同来源的炼厂气其组成各异，主要含有C4以下的烷烃[1]。

这些来源广泛的丙烷大部分被用作民用燃气，浪费了资源并造成了污染，所以对丙烷的资源化利用引起了广泛关注。

目前丙烷的利用主要为制备丙烯和丙烯衍生物如丙烯腈、丙烯醛、丙烯酸以及马来酸酐等，其中丙烯是三大合成原料的基本原料，通过丙烯的聚合、氧化、氨氧化、卤化、烷基化、水合、羰基化、齐聚等反应，可以得到大量的有机化工产品，如聚丙烯、环氧乙烷、丙烯腈、丙烯酸、丙烯醛、丙酮、甘油、乙丙橡胶等[2]。

其中聚丙烯增长量最大，具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀，在工业界有广泛的应用[3]。

目前生产丙烯的方法主要为蒸汽裂解乙烯联产丙烯和催化裂化炼厂气，已经不能满足丙烯市场的缺口，所以丙烷脱氢制丙烯具有广阔的发展前景和充分的现实意义。

表1 2010-2014年丙烯产品供需平衡表（单位：万吨/年）年份2010年2011年2012年2013年2014年产能1610 1810 1888 2096.5 2501产量1368 1502 1520 1525 1650进口量152 176 215 264 305表观消费量1520 1678 1735 1789 1955 当量需求2150 2310 2400 2600 2970注：丙烯出口量较小，2014年出口丙烯30.76吨，不做统计。

丙烷脱氢制丙烯技术研究

低碳烃类催化剂转变制烯烃一直是石油化工领域的研究热点，将成为全新世纪石油化工技术研发的重点之一。

乙烷脱氢制乙烯和丙烷脱氢制丙烯是两个主要的研究方向。

但乙烷催化脱氢条件严苛，能耗巨大，化学反应受热力学均衡的严苛限制。

目前，催化剂水平，C2（乙烯和乙烷）；单程收率可以游走在25%左右，这一领域的研究日趋衰退。

目前，丙烯供给主要源自石脑油裂解制乙烯和石油催化裂化副产品。

截止到2020年国内丙烷脱氢投产已达650多万吨/年规模，而且项目建设的速率依然很快，成为石化领域新的增长点。

我国液化石油气资源多样，基本上由60%的丙烷和20%的丁烷构成。

如果能精确地将丙烷间接转变为丙烯，将减轻丙烯来源缺乏的问题。

近年来，丙烷、丁烷等低碳烃类的脱氢反应获得了大规模的发展。

本文讲述典型的几种丙烷脱氢制丙烯技术，主要包含催化脱氢、氧化脱氢和膜反应器脱氢。

一、催化丙烷脱氢丙烷的催化脱氢反应是吸热和分子量增长的可逆反应。

平衡常数随温度的增高而加大，转化率视热力学均衡。

为了使化学反应朝着脱氢的方向展开，必须提升反应温度，减少反应压力，降低氢气分压。

但当温渡过高时，丙烷裂解反应和丙烷深度脱氢化学反应的加剧会减少选择性。

此外，高温下C-C键脱落的裂解化学反应在热力学之上高于C-H 键脱落的裂解反应，这将激化催化剂表面积之上的碳，造成催化剂快速失去活性。

目前，世界上丙烷催化脱氢制丙烯装置主要集中在中国，已经投产使用UOP公司的oleflex技术有10套，5套使用ABB Lummus公司的catofin技术，正在建设和拟建设数量达到30家。

另外除了UOP和ABB技术，催化脱氢领域还有star 工艺，FBD-4工艺及Linde工艺，无论是哪种催化脱氢，催化剂主要采用Pt系和Cr系催化剂。

Pt贵金属，成本太高，Cr 系催化剂因其毒性，欧盟逐步取代或禁止使用。

二、氧化丙烷脱氢氧化丙烷脱氢是制丙烯的另一种关键方法。

氧化丙烷催化剂主要是以磷酸体系，有钒基、钼基、稀土和磷基。

丙烷脱氢制丙烯催化剂研究进展及发展前景

丙烷脱氢制丙烯催化剂研究进展及发展前景摘要：本文主要介绍了Cr系、Pt系、氧化物、非金属氮化物催化剂在丙烷催化脱氢和氧化脱氢反应中的应用研究进展情况，同时对Cr系、Pt系、氧化物、非金属氮化物催化剂的发展前景和方向进行了展望。

关键词：丙烷脱氢;催化剂;Cr系;Pt系丙烯作为当下石油化工领域缺一不可的原料，传统生产方法包括裂解以及作为炼油厂副产物得到。

为了满足日益增长的需求，丙烷脱氢的工艺有两种，包括催化脱氢和氧化脱氢，下面将对每一种工艺的催化剂进行介绍。

工艺所用催化剂主要有Cr系、Pt系、氧化物催化剂、非金属氮化物催化剂等。

1 Cr系催化剂Cr系催化剂具有十分突出的活性，成本较低，常用于丙烷脱氢制丙烯过程中。

一般工业上常选取Cr系催化剂的质量分数为13%-15%的负载量，因为超过这一范围的负载量将会导致Cr系催化剂的活性组份失活，大大降低了催化效率。

对于Cr系催化剂的活性成分来说，具体可分为以下几种，单核Cr（Ⅲ）、双核Cr（Ⅲ）、三核Cr（Ⅲ）、多核Cr（Ⅲ）或Cr2O3簇等具有不同氧化性和不同配位数的Cr物种。

Kang K等人验证了单核Cr（Ⅲ）是反应的活性位，同时转化速率与Cr含量无关，主要是基于CrOx/ZrO2催化体系用于丙烷脱氢的研究得到的。

Delley M F等人验证了多核Cr（Ⅲ）对催化反应起着重要作用，其中“还原Cr3+”具有催化活性，“非还原Cr3+”具有催化惰性。

2 Pt系催化剂工业化丙烷直接脱氢制丙烯的催化剂还有Pt系催化剂。

其中比较出名的是美国UOP公司自主研发的Oleflex工艺，该工艺使用的是Pt系催化剂，主要基于高活性，低污染，低磨损率的优点。

杨维慎等人验证了基于Pt-Sn/Al2O3中加入助剂Mg金属后发现Sn、MgO的加入不仅能够改善Pt-Sn/Al2O3催化剂的稳定性，而且有利于提高催化剂的活性。

上述的丙烷催化脱氢制丙烯的过程中，没有引入氧化剂，其实也可以在制丙烯过程中引入适量的催化剂，常见的氧化剂有O2、CO2、N2O等。

丙烷脱氢催化剂的制备与表征

丙烷脱氢催化剂的制备与表征目前，丙烷脱氢制丙烯催化剂主要分为丙烷直接催化脱氢催化剂和丙烷氧化脱氢催化剂两大类，直接催化脱氢催化剂主要有Cr系催化剂和Pt系催化剂。

Pt系催化剂的制备方法浸渍法浸渍法是将贵金属负载到载体上的最常用的方法，以Pt系催化剂为例：制备单Pt催化剂时，先将Pt的前驱物如(NH4)2PtCl6，H2PtCl6或Pt(acac)2等用去离子水或有机溶剂制备成溶液，采用初湿浸渍法浸渍到载体上，然后再在适当的温度下进行烘干、焙烧和还原；制备Pt-Sn催化剂，可以采用顺序浸渍法，也可采用共浸渍法。

顺序浸渍法是分别将Pt、Sn的前驱物制备成溶液，先浸渍一种，烘干后再浸渍另一种。

共浸渍法则是将两种前驱物先制备成一种溶液再进行浸渍。

浸渍法虽然简单，但不能控制金属颗粒的大小，负载双金属或多金属时不能控制金属颗粒的组成。

金属颗粒的大小和组成，与金属前驱体的组成、载体性质以及浸渍方法等都有关。

此外采用有机溶剂溶解金属前驱物，在工业生产中还要考虑溶剂的回收问题。

离子交换法该方法的原理是利用贵金属前驱物与载体表面的羟基相互作用，例如采用离子交换法制备Pt/SiO2催化剂，SiO2表面存在硅羟基，Pt的四铵络合物[Pt(NH3)4(OH)2]与硅羟基中的质子可以发生离子交换反应得到[Pt(NH3)4]2+，离子交换反应后先将催化剂烘干，然后在500℃下氧化，再用H2还原，制得Pt/SiO2催化剂，其中Pt颗粒的粒径集中分布在1~3 nm。

采用离子交换法，也可以将Pt负载到Al2O3载体上，可以选用氯铂酸、氯铂酸铵等化合物作为Pt的前驱物。

溶胶凝胶法溶胶凝胶法是制备催化剂的常用方法，一般用于制备金属氧化物催化剂和负载型非贵金属催化剂。

该方法制备贵金属催化剂可在一定程度防止贵金属颗粒的烧结。

采用溶胶凝胶法制备负载型贵金属催化剂，有以下2种方法：一种是将预先制备好的金属颗粒，直接加入到载体的溶胶凝胶中；另一种方法是将金属盐与制备载体的材料一起成胶或直接加入到制备载体的溶胶凝胶中，溶胶凝胶再进行成型、干燥、焙烧、还原等步骤，制得催化剂。

丙烷氧化脱氢反应催化剂体系研究进展

丙烷氧化脱氢反应催化剂体系研究进展摘要：丙烷氧化脱氢反应催化剂体系是工业上最重要的一类催化反应，主要应用于丙烯的直接氧化脱氢、丙烷与氢气的氧化反应、丙烯与氧气的氧化脱氢和丙烯与水的氧化反应等，以及一些催化反应过程中的辅助反应。

催化剂体系是影响丙烷氧化脱氢反应的重要因素，因此，设计合适的催化剂体系对于工业上生产具有重要意义。

关键词：丙烷；催化剂；脱氧反应一、丙烷氧化脱氢反应催化剂体系的理论研究（一）催化剂的选择对于OPD反应而言，选择合适的催化剂是关键。

不同的反应条件会导致催化剂表现出不同的活性中心、结构和电子特性，进而影响到反应选择性和转化率。

因此，催化剂的选择是一个多因素、多目标的问题。

研究人员对丙烷OPD反应的催化剂进行了大量研究，其中最重要的发现之一是对特定反应体系有突出表现的催化剂，往往也是最有潜力的催化剂。

研究者发现，在较宽范围内，均相催化剂相比于多相催化剂，都表现出了更好的活性和选择性。

在OPD反应中，尽管对于不同的反应体系有不同类型和不同数量的活性中心，但通常都会涉及到特定的结构和电子特性。

在各种催化剂体系中，影响最大的可能是活性中心和电子特性。

（二）氧化脱氢反应中的催化过程丙烷氧化脱氢反应是一个多相催化过程，涉及到多个反应物和产物的发生。

在OPD反应中，丙烷氧化脱氢反应中的主要催化剂包括：氧气、空气、水蒸气、氧气/空气混合气等。

在丙烷氧化脱氢反应中，氧气作为氧化剂参与到了反应中。

空气/氧气混合气与丙烷反应的界面状态取决于具体的反应条件。

一般情况下，在混合气中，丙烷和氧气的氧化作用是不可逆的，而在空气/氧气混合气中，丙烷和氧气可以发生可逆反应。

此外，在反应器中，反应物的浓度和催化剂的浓度也会影响反应过程。

例如，在混合气中，丙烷、氧气和水蒸气发生了反应，并生成了产物H2。

丙烷氧化脱氢的活性中心有两个：一个是与氧分子结合形成自由基或氢过氧化物的氧分子；另一个是与氢气发生脱氢作用生成H2的催化剂。

丙烷脱氢制丙烯催化剂的研究进展

位点与反应机理，并重点讨论了不同类型催化剂稳
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

丙烷脱氢制丙烯催化剂研究

究，利用响应面软件得出该催化剂最佳的反应工艺条件为：反应温度６００。

Ｃ，反应空速６．４５ｈ～，氢烃比为０．２５。

在此条件下对催化剂进行６ｈ的短时活性考察，发现与软件的预测值误差在工程允许范围内，说明响应面分析法对反应工艺条件的预测可信。

关键词：ｐ分子筛：Ｙ—Ａ１２０３；铂；锡；丙烷；丙烯；催化脱氢ａｃｉｄｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｎｄｍｅｔａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｓｓｔａｎｄａｔｔｈｅｂｅｓｔｃａｔａｌｙｓｔａｎｄｍａｄｅｔｈｅｍａｔｃｈｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｂａｌａｎｃｅ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｂｅｓｔａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＳｎｗａｓ０．９ｗｔ％，ａｔ，ｔｈｉｓＳｎｃｏｎｔｅｎｔ，ｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔａｎｄｍｏｓｔｓｔａｂｌｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｌｅｖｅｌｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ，ｔｈｅｎａｓｔａｂｉｌｉｔｙｔｅ．ｓｔｏｆｔｈｅＳｎ（０．９）Ｐｔ（Ｏ．５）／７一Ａｉ２０３ｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｈａｓａｈｉｇｈｒｅａｃｔｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｃｏｖｅｒｓｉｏｎｌｅｖｅｌｉｎｌｌｈ，ａｎｄａｆｔｅｒ１ｌｈｉｔｓｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎｂｅｃａｍｅｆａｓｔｅｒ，ｔｈｅｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＢＥＴ、ＸＲＤ、ＮＨ３一ＴＰＤ、Ｐｙ—ＩＲａｎｄＴＧｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏａｎａｌｙｓｉｓｔｈｅｏｆｔｈｅａｃｉｄｓｉｔｅｓ，ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｍｅｔａｌａｎｄｐｈｙｓｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅｎａｔｕｒｅａｎｄｑｕａｎｔｉｔｙｃａｒｄｅｒａｎｄｃｏｋｉｎｇｏｆｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓ．３．Ｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｖｔｉｖｉｔｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｄｅｐｅｎｄｅｄｎｏｔｏｎｌｙｏｎｔｈｅｃａｒｒｉｅｒａｎｄａｃｔｉｖｅａｒｔｉｃｌｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｍｏｒｅｄｅｔａｉｌｅｄｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｂｕｔａｌｓｏｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ＴｈｉｓＳｎ（０．９）Ｐｔ（Ｏ．５）／Ｔ－Ａ１２０３ｃａｔａｌｙｓｔｂｙｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈｅ６００。

丙烷脱氢制丙烯项目可行性研究报告(完整案例)

丙烷脱氢制丙烯项目可行性研究报告（完整案例）一、项目背景和目的丙烯是一种重要的基础化工原料，广泛应用于塑料、橡胶、纺织、颜料等行业。

传统的丙烯生产方法主要采用石油裂解气作为原料，但石油资源日益紧缺，且价格波动大。

此外，石油裂解气生产丙烯的过程中，会产生大量的二氧化碳等有害气体，对环境造成污染。

因此，研究开发一种新的丙烷脱氢制丙烯方法，具有很大的市场潜力和环境优势。

本项目的目的是通过丙烷脱氢制丙烯方法的研究和开发，建立一条具有竞争力的丙烯生产线，以满足市场需求，同时实现环境保护和资源效益。

二、技术路线和工艺流程该项目采用丙烷脱氢制丙烯的方法，工艺路线如下：1.丙烷氧化：将丙烷与空气在催化剂作用下进行氧化反应，生成丙烯和二氧化碳。

2.反应产物分离：将反应产物经过冷却、压缩、分离等步骤，将丙烯和二氧化碳分离出来。

3.产品精制：对分离出来的丙烯进行精制处理，包括脱水、除杂、脱色等工序，提高产品的质量和纯度。

三、市场分析丙烯是广泛应用的化工原料，市场需求量大。

目前，国内丙烯市场主要依赖进口，且价格波动大，存在一定的供给风险。

丙烷脱氢制丙烯方法具有资源丰富、环境友好等优势，能够降低对进口丙烯的依赖，满足市场需求。

因此，该项目具有良好的市场前景和经济效益。

四、投资估算该项目的投资主要包括设备采购、厂房建设、技术研发等方面的费用。

根据初步估算，项目总投资约为1亿元。

五、经济效益分析该项目的年产丙烯量为10万吨，预计年销售收入为2亿元。

根据成本核算，预计年生产成本为1.6亿元，年利润为4000万元。

按照现金流量法计算，该项目的投资回收期为5年，静态投资回收率为20%。

六、风险分析该项目存在一定的技术风险。

丙烷脱氢制丙烯方法需要具备一定的催化剂和反应条件，需要进行技术研发和优化。

同时，由于丙烯市场竞争激烈，价格波动大，市场风险也存在一定的不确定性。

七、项目推进计划1.技术研发阶段：进行丙烷脱氢制丙烯方法的研究和开发，确定最佳的工艺路线和催化剂。

丙烷催化制备丙烯的研究进展

2016 年 Hossain 等人以采用浸渍法合成的 V2O5、CaO 和 α-Al2O3 为催化剂，进行丙烷气相无氧氧化脱氢反应。在流化的 CREC 立管模拟器中，以纯丙烷（纯度 99.95％）为原料，在 550~640℃之间的不同温度下进行反应。加热期间，系统保持在氩气流下，以防止反应器受到任何空气干扰。当 VOx/ CaO-αAl2O3 的比值较高（1∶1）时，催化剂显示出最高的丙烯选择性（85％）和丙烷转化率（65％）。分离的 VOx 相有利于更高的丙烯选择性。
2018 年 Tanaka 等人 [34] 采用浸渍法制备了
YC3H8/%
XC3H8/%80Fra bibliotek6040
20
0
0
5
50 (b) 40 30 20
Pt/MgAl2O4 Pt-Cu/MgAl2O4 Pt-Ag/MgAl2O4 Pt-Au/MgAl2O4
10
15
20
Time/h
80 60 40 20 0 25
中图分类号：TQ 211.21+2
文献标识码：A
文章编号：1671-9905(2019)07-0028-05
丙烯是极其重要的石油化工原料，对聚丙烯和其他丙烯衍生物需求的增加，使得对丙烯的需求也逐渐增大 [1-4]，但石油资源的紧张导致丙烯的生产难以满足人们的需求，为此，迫切需要寻找新的技术，以更少的能耗生产丙烯。 [5-8] 丙烷直接氧化脱氢（DDH）是最直接的生产丙烯的方法，但对温度和压力有很高的要求，在高温下会有焦炭形成和烧结 [9-11]。丙烷的催化氧化脱氢（ODH）是一个有潜力的替代过程，可以缩小丙烯的需求和生产之间的差距。ODH 反应的优点是：是放热反应；热力学不受限制；可在更低的温度下运行；可最大限度地减少焦炭沉积，确保催化剂的长期稳定性；运行成本低且环境影响极小 [12-18]。丙烷氧化脱氢（ODHP）的整个反应是放热的，且在热力学上不受限制，同时，添加分子氧可以最大限度地减少焦炭的沉积，增强催化剂的耐久性。最重要的是，据估计，转移到 ODHP 的潜在节能量约占总能源消耗的 45％，但是，目标产物丙烯的 ODHP 比反应物丙烷更活跃，因此容易发生进一步氧化，生成二氧化碳和氧气等，导致丙烯的选择性低。 [19-24]

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。

为载体的新型丙烷脱氢催化剂的研究的开题报告

为载体的新型丙烷脱氢催化剂的研究的开题报告
题目：为载体的新型丙烷脱氢催化剂的研究
一、研究背景：
丙烷是一种重要的烷烃，具有广泛的应用领域，如燃料、合成气和
化学制品等。

其中，丙烯的生产因其用途广泛而备受关注。

丙烷的脱氢
制备丙烯被广泛应用，其中催化剂是实现丙烷转化的关键。

传统的丙烷
脱氢催化剂如氧化铝、硅胶等，具有反应效率低、寿命短的缺点。

因此，研究新型丙烷脱氢催化剂已成为当前研究的热点之一。

二、研究内容：
本研究将探索一种新型的丙烷脱氢催化剂，该催化剂将通过将贵金
属催化剂与有效载体相结合来实现。

有效载体的选择将是本研究的关键
因素。

载体的物理化学性质对催化剂的活性和稳定性有着重要影响。

本
研究将从金属载体的选择、预处理方法、贵金属加载方法等方面考虑，
最终得到一种高效、稳定的丙烷脱氢催化剂。

三、研究方法：
本研究将首先选择合适的载体材料，如氧化钛、氧化锆等，通过物理、化学方法对其进行表征和优化处理。

然后将贵金属催化剂按一定的
比例经过浸渍、离子交换等方法加载在载体上，并经过多次焙烧进行活
化处理。

最后，将催化剂的性能进行测试和评价，考察其活性、选择性
和稳定性等指标。

四、预期成果：
通过对一种新型丙烷脱氢催化剂的合成和性能测试，本研究有望开
发出一种高效、稳定的催化剂，为丙烷转化制备丙烯提供更好的选择。

同时，本研究的方法和思路在其他催化反应领域也有着很大的应用前景。

以上为本研究开题报告，谢谢。