丙烷脱氢催化剂减积碳机制研究

发布时间：2020-05-08 13:45

【摘要】：随着世界范围内化工工业的发展,聚丙烯、丙烯腈、丙胺等化学物质的需求量持续增大,作为原材料之一的丙烯的需求量也随之升高。和传统的石油或石脑油裂解相比丙烷脱氢(PDH)生产丙烯是一种经济和环境友好的工艺。目前,世界范围内共有27套丙烷脱氢生产装置,每年的总产能可达1250万吨。此外,每年仍不断有丙烷脱氢装置在世界各地进行建设投产。因此,如何实现丙烷脱氢工艺的优化,减少其运转过程中的能量消耗以及对环境的污染是目前十分重要的研究方向,其中尤以改善催化剂本身性能为重点。目前,已经实现工业化的丙烷脱氢催化剂主要是Pt、Cr两种体系。其中,PtSn/Al_2O_3是丙烷脱氢反应中反应性能最为优异的催化剂。目前,提高PtSn/Al_2O_3催化剂的稳定性是研究的重点。首先,论文研究了反应气组成对0.5%Pt1.0%Sn/Al_2O_3催化剂表面积碳的影响,考察不同丙烷、氢气分压对催化剂性能的影响。催化剂的反应气比例确定为C_3H_8:H_2:N_2=1:1.25:4。在最佳反应气比例条件下,论文进一步考察添加Ce作为第二助剂对0.5%Pt1.0%Sn/Al_2O_3催化剂性能的影响。加入Ce后催化剂的稳定性得到提高,其中,当Ce的负载量为1%时,催化剂的稳定性最好。另外与0.5%Pt1.0%Sn/Al_2O_3相比0.5%Pt1.0%Sn1%Ce/Al_2O_3催化剂有更好的再生性能。通过NH_3-TPD、H_2-TPR等表征手段发现,Ce降低了催化剂中强酸位和强酸位的强度并通过与Pt、Sn的相互作用提高了活性金属Pt的还原度;Ce的存在进一步加强了Pt和Sn之间的相互作用,使配位不饱和的Pt粒子比例增大,同时Sn与载体之间的作用力增强,使Sn的氧化物更加稳定。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ221.212;O643.36

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 周保国;;丙烷脱氢制丙烯技术的工业化应用[J];乙烯工业;2011年02期

2 盖希坤;田原宇;夏道宏;;丙烷催化脱氢制丙烯工艺分析[J];炼油技术与工程;2010年12期

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 何济生;;全球丙烯行业格局生变[N];期货日报;2018年

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本文编号：2654734