丙烷脱氢Pt系催化剂制备与反应性能研究

发布时间：2021-05-07 12:15

　　近年以来,丙烯作为重要的化工基础原料,可用于制备聚丙烯、异丙苯、羰基醇、丙烯腈、环氧丙烷和丙烯酸等一系列化工产品,丙烯的需求量随社会的迅速发展日益增加。丙烯的主要来源是石脑油裂解制乙烯和石油催化裂化过程的副产品,产量受到制约。为了获得高产量的丙烯产品,丙烷脱氢制丙烯技术（PDH）得到迅速的发展,此技术目前在全球得到广泛的研究及应用,并为石化行业带来了重大的经济价值。催化剂作为PDH技术的基础和核心,开发性能优良的催化剂将直接影响丙烷脱氢技术的发展速度,也决定着丙烯的产量。本文主要针对丙烷脱氢技术中常用的铂系脱氢催化剂,从载体选择、催化剂制备方法和助剂改性等多方面进行催化剂改进研究,开发出具有高活性、高稳定性的优良铂系催化剂。本文通过前期的文献调研,确定了以氧化铝为载体制备铂系催化剂。探究催化剂不同制备方法,分别以分步浸渍、共浸渍和一步合成法制备催化剂考察其催化性能。并将不同方法制备的催化剂进行丙烷脱氢反应,优选最佳的催化剂。通过表征手段对不同方法制备的催化剂进行相关表征。根据不同催化剂样品的XRD表征结果,一步法制备催化剂,随活性组分的负载,载体γ-Al₂O

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外丙烷脱氢研究进展
        1.2.1 丙烷脱氢工艺研究
        1.2.2 丙烷脱氢热力学分析
        1.2.3 丙烷脱氢机理研究
        1.2.4 丙烷脱氢方法研究
        1.2.5 脱氢催化剂失活机理研究
        1.2.6 脱氢催化剂再生研究
    1.3 丙烷脱氢催化剂研究
        1.3.1 铂系催化剂
        1.3.2 铬系催化剂
        1.3.3 其它催化剂
    1.4 本文的研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验药品及仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 催化剂制备
        2.2.1 氧化铝载体的制备
        2.2.2 载体吸水率测试
        2.2.3 脱氢催化剂的制备
    2.3 催化剂的表征方法
        2.3.1 比表面及孔径分布测试
        2.3.2 X射线粉末衍射分析(XRD)
        2.3.3 程序升温还原(H2-TPR)
        2.3.4 扫描电子显微镜(SEM)
        2.3.5 透射电子显微镜(TEM)
        2.3.6 氨气吸附-程序升温脱附(NH3-TPD)
        2.3.7 热重分析(TG-DTA)
    2.4 催化剂的评价
        2.4.1 评价装置
        2.4.2 催化剂评价方法
        2.4.3 催化剂评价结果分析
第三章 一步法合成Pt系催化剂对丙烷脱氢性能影响
    3.1 不同制备方法制备Pt系催化剂
    3.2 催化剂的物化性能表征分析
        3.2.1 催化剂物相结构
        3.2.2 催化剂氮气物理吸附-脱附
    3.3 催化剂脱氢性能评价
    3.4 本章小结
第四章 金属M改性对PtSn/Al-Y催化剂脱氢性能影响
    4.1 不同助剂对PtSn/Al-Y催化剂催化性能影响
        4.1.1 制备不同助剂负载的催化剂
        4.1.2 不同助剂负载催化剂脱氢性能评价
    4.2 D含量对PtSn/Al-Y催化剂催化性能影响
        4.2.1 负载不同D含量催化剂的制备
        4.2.2 催化剂的物化性能表征分析
        4.2.3 不同D含量催化剂脱氢性能评价
        4.2.4 不同D含量催化剂的积碳分析
    4.3 本章小结
第五章 螯合剂对D-PtSn/Al-Y催化剂脱氢性能影响
    5.1 不同螯合剂对D-PtSn/Al-Y催化剂催化性能影响
        5.1.1 添加螯合剂制备催化剂
        5.1.2 不同催化剂物化性能表征分析
        5.1.3 不同催化剂脱氢性能评价
    5.2 CA添加量对D-PtSn/Al-Y催化剂脱氢性能影响
        5.2.1 添加不同量的CA制备催化剂
        5.2.2 不同CA含量催化剂的脱氢评价
        5.2.3 最优催化剂的再生考察
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]Catalytic dehydrogenation of propane to propylene over highly active PtSnNa/γ-Al2O3 catalyst[J]. Shiyong Zhao,Bolian Xu,Lei Yu,Yining Fan.  Chinese Chemical Letters. 2018(03)
[2]Al2O3载体对丙烷脱氢制丙烯Pt-Sn-Na/Al2O3催化剂性能的影响[J]. 刘红梅,薛琳,冯静,徐向亚,张明森.  石油化工. 2017(10)
[3]丙烷脱氢PtSn/Al2O3催化剂积炭行为研究[J]. 张海娟,王申,高文艺,万海,高杰.  燃料化学学报. 2017(09)
[4]氯氧化处理对Pt-Sn-Na/ZSM-5丙烷脱氢催化剂再生性能的影响[J]. 黄力,纵宇浩,李庆宁,田晓明,孙勇.  石化技术与应用. 2016(03)
[5]Pt系催化剂在丙烷脱氢反应中的研究进展[J]. 刘杰,刘昌呈,马爱增,荣峻峰,达志坚.  石油学报(石油加工). 2015(05)
[6]丙烷直接脱氢制丙烯的催化剂研究进展[J]. 柏凌,陈功东,刘程,刘芬.  现代化工. 2015(08)
[7]丙烷脱氢制丙烯催化剂研究的进展[J]. 张凌峰,刘亚录,胡忠攀,杨玉旺,于海斌,袁忠勇.  石油学报(石油加工). 2015(02)
[8]丙烷脱氢制丙烯催化剂中国专利技术进展[J]. 张艳惠,田爱珍,张忠东,张海涛,王宝杰.  应用化工. 2014(06)
[9]丙烷无氧脱氢制丙烯工艺和催化剂的研究进展[J]. 刘乔,董秀芹,余英哲,张敏华.  石油化工. 2014(06)
[10]反应条件对丙烷脱氢催化剂积炭行为的影响[J]. 张海娟,王振宇,李江红,乔凯,张舒冬.  天然气化工（C1化学与化工）. 2014(02)

博士论文
[1]Pt催化剂上丙烷脱氢反应与结焦动力学[D]. 李庆.华东理工大学 2012

硕士论文
[1]氧化铝改性及其负载Pt基催化剂催化丙烷脱氢[D]. 田利利.华东理工大学 2013



本文编号：3173374