双金属催化剂Pt催化剂脱氢活性十分高

Ⅱ 研究动Leabharlann Baidu及现状
丙烯下游产业拉动丙烯的快速需求，丙烯供给量 60%左右，供应紧张。丙烯生产技术的研究开发 前景可观。
[7] 李大鹏. 丙烯生产技术进展[J]. 应用化工, 2012, 41(6):1051-1055
Ⅱ 研究动态及现状
热点研究问题
降低安装费用 系统 优化 设计 减少操作费用 催化剂
Ⅱ 研究动态及现状
双金属催化剂 Pt催化剂脱氢活性十分 高，但生成的小分子气 体会降低丙烯的选择性 ；而Pt-Sn双金属催化 剂最为广泛，可提高丙 烯的选择性。
Pt-Sn催化剂
[11] 严乐平. 丙烷脱氢制丙烯生产技术的应用前景[J]. 上海化工, 2010, 39(7):22-27 [12] 陈建九. [J]. 科技情报开发与经济, 2000,12(1):22-28
开发 降低催化剂成本 提高产品收率 提高催化剂活性
Ⅱ 研究动态及现状
催化剂方面的研究
Ⅱ 研究动态及现状
催化剂方面的研究
Ⅱ 研究动态及现状
催化剂方面的研究
碱金属：K、Na对载体酸性表面进行调变，提高催化 剂抗积炭性能，提高金属分散度和抗烧结能力。 碱土金属：Mg、Ca、Ba或其氧化物可部分中和催化剂 酸中心，抑制脱氢产物的聚合和环化，降低催化剂积 炭量覆盖度。 稀土金属：La、Ce与Sn产生协同作用，抑制产物在催 化剂上的深度结焦，提高催化剂的稳定性。 过渡金属：Co、Ni对丙烯有强的催化裂解作用，而Fe 抑制积炭的形成。Zn、Cr研究也较多。
Catofin工艺-----美国气体化学品公司开发的工艺，脱氢催化剂为活性铝小 球浸有18%-20%的铬。反应器温度和压力都会影响到丙烯的收率，该工艺丙烯 收率为83%。
STAR工艺----美国菲利浦石油公司开发的菲利浦STAR工艺 即石脑油脱氢工 艺是一等温操作。据报道该工艺催化Pt总寿命1到2年。该工艺丙烯对丙烷收 率为80%。 Linde工艺---德国林德公司的Linde工艺以氧化铬为催化剂。该催化剂具有 较长的循环工艺(9h),具有较高的选择性(91%)。
Ⅱ 研究动态及现状
热点
一 Sn存在状态
二 Sn的作用
助剂Sn
三 Pt-Sn表面金属结构 四
Pt-Sn比例
[13] 董文生，不同载体的PtSn催化剂上丙烷脱氢性能的研究2013, 64（2):524-531 [14] Li Q,SuiZ,Zhou X,Chen D.Kinetics of propane dehydrogenation over Pt-Sn/Al2O3 Catalyst[J].Applied catalysis A.General,2011,398(1/2):18-26 [15]Li Q,SuiZ,Zhou X,Zhu Y,Zhou J,Chen D.Coke formation on Pt-Sn/Al2O3 catalyst in PDH,coke cjharacteration and kinetic study [J].Topics in catalysis,2011,54(13/14/15):888-896
Ⅲ 拟解决的主要问题及意义
问题：
1、Sn的存在状态：氧化态还是游离态更利于改善Pt催化剂的催化 性能？ 2、 Sn的作用： Sn助剂的最本质作用是什么，是如何对Pt起作用 的，Sn的多重作用怎么解释，如何提高Pt –Sn催化剂脱氢性能？ 3、 Pt –Sn表面金属结构：分析二者的微观结构如何影响丙烷脱氢
无机膜催化脱氢工艺----无机膜催化脱氢单程收率为30%~ 50%，目前尚未 见工业化报道。 工艺缺陷：反应过程中副反应多，容易产生
积炭，造成催化剂失活。
[5] 严乐平. 丙烷脱氢制丙烯生产技术的应用前景[J]. 上海化工, 2010, 39(7):22-27 [6] 陈建九. [J]. 科技情报开发与经济, 2000,12(1):22-28
[3] 周保国.丙烷脱氢制丙烯的工业化应用[J]. 工业技术, 2011, 23（2):10-12, [4] 王瀚舟. 增产丙烯的技术进展[J]. 石油化工 2009,9(12):20-23：705-711
Ⅱ 研究动态及现状
Oleflex工艺----美国UOP公司开发的Oleflex工艺1990年实现工业化生产。 该工艺以钯催化剂, 丙烯的选择性为89%~91%。催化剂经再生可循环使用。 该工艺丙烯收率为86. 4%, 氢气收率为3. 5%。
为丙烯的研究一直是石油化工领域的重要课题。 主要来源
（ 1 ）石油蒸汽裂解制乙烯的
工业化催化剂
Cr基催化剂失活较快，对人体 健康和环境保护不利;
副产品（丙烷乙烯联产比例的
限制） （ 2 ）催化裂化汽油的副产品 （轻质烃进一步制取高辛烷值 汽油受到制约）
Pt 基催化剂因其具有高活性低
污染低磨损率可在苛刻条件下 操作的特点而成为研究热点。
环氧丙烷
聚丙烯
羰基醇
应用
异丙苯
丙烯腈
丁醇
[1] 吴锁林.丙烷脱氢制丙烯的技术进展[J]. 江苏化工, 1998, 26（2):33-35, [2] 马占华. 铂系丙烷脱氢催化剂助剂研究进展[J]. 现代化工 2011,31(10):20-23
Ⅰ 研究背景及问题
应 用
Ⅰ 研究背景及问题
丙烷单独作为燃料经济价值不高，因此开展丙烷转化
助剂
催化剂
载体
γ-Al2O3是主要载体
[8] 董文生，不同载体的PtSn催化剂上丙烷脱氢性能的研究1994, 22（3):9-11, [9] D. Stacchiola, L. Burkholder, W.T. Tysoe, Surf. Sci. 542 (2003) 129. [10] A. Goguet, D. Schweich, J.P. Candy, J. Catal. 220 (2003) 280
铂催化剂催化丙烷脱氢制丙烯 的密度泛函理论研究
指导老师：董秀芹 教授 报 告 人：刘 乔 报告时间：2013年9月13日
报告提纲
1 2 3 4 5 6
课题研究背景
拟选课题研究动态
课题拟解决的主要问题及意义
拟采取的技术措施和方法
完成课题的条件 课题进展计划
Ⅰ 研究背景及问题
丙烯是最早采用 的石油化工原料， 也是生产石油化 工产品的重要烯 烃之一，丙烯的 需求量已经超过 乙烯，且还继续 增长。