整体式硼基催化剂的制备及其在丙烷氧化脱氢中的应用

发布时间：2023-10-04 00:18

　　丙烷氧化脱氢(ODHP)制丙烯是一种具有广阔前景的丙烯生产技术,具有不受热力学平衡限制、抗积碳性能优异而且能耗低等优点。硼基催化剂是一种新兴的非金属丙烷氧化脱氢催化剂,与传统金属基催化剂相比,它具有优异的活性和烯烃选择性,能有效抑制过度氧化反应。丙烷氧化脱氢反应放热强烈,整体式催化剂具有低压降及好的传质和传热性能,能够解决粉末催化剂所会面临的催化剂床层压降大、传质和传热阻力大等问题。本论文以堇青石蜂窝陶瓷为载体,通过浸渍涂覆的方法,制备了整体式氧化硼催化剂,并将其应用于丙烷氧化脱氢反应,通过探索催化剂的制备条件、反应条件,筛选出适用于高空速下运行且催化性能优异的整体式硼基催化剂。本论文首先制备了氧化硼/堇青石催化剂(CHC@B₂O₃),并探究了其在丙烷氧化脱氢反应中的性能。对于CHC@B₂O₃催化剂,在505oC时丙烷转化率为22.2%,丙烯选择性为81.8%。500oC下催化剂的丙烷转化率和烯烃选择性保持稳定,但运行20 h后活性组分质量流失达到10%,推测主要原因是氧化硼熔点低,而且与堇青石基底...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 丙烯应用概述
    1.2 丙烷脱氢制丙烯研究
        1.2.1 丙烷直接脱氢
        1.2.2 丙烷氧化脱氢
    1.3 丙烷氧化脱氢催化剂研究进展
        1.3.1 传统金属基催化剂
        1.3.2 新型非金属催化剂
    1.4 整体式催化剂在多相催化中应用
        1.4.1 整体式催化剂载体
        1.4.2 整体式催化剂涂层
        1.4.3 整体式催化剂活性组分
        1.4.4 整体式催化剂应用与优点
    1.5 课题选择意义
2 实验部分
    2.1 实验试剂及仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 催化剂表征
    2.3 固定床评价
        2.3.1 固定床反应装置
        2.3.2 数据处理
3 整体式氧化硼/堇青石催化剂
    3.1 引言
    3.2 催化剂制备
        3.2.1 堇青石蜂窝陶瓷预处理
        3.2.2 氧化硼/堇青石催化剂制备
    3.3 催化剂表征
        3.3.1 SEM表征
        3.3.2 XRD表征
    3.4 CHC@B₂O₃催化性能
        3.4.1 CHC@B₂O₃催化剂活性
        3.4.2 负载量对催化剂性能的影响
        3.4.3 空速对催化剂性能的影响
        3.4.4 催化剂稳定性测试
    3.5 本章小结
4 整体式氧化硼-氧化硅/堇青石催化剂
    4.1 引言
    4.2 催化剂制备
    4.3 制备方法对催化活性的影响
    4.4 CHC@SiO₂-B₂O₃ 结构表征
        4.4.1 光学照片与SEM表征
        4.4.2 XRD表征
        4.4.3 涂覆稳定性测试
    4.5 CHC@SiO₂-B₂O₃ 催化性能
        4.5.1 催化剂活性与稳定性
        4.5.2 优化催化剂制备工艺:焙烧温度和负载量
        4.5.3 整体式结构对催化剂性能的影响
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3850937