丙烷在Mo/HZSM-5上的芳构化1.催化剂制备条件及反应性能间的关系

采用浸渍法,机械混合法和水热法制备Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５分子筛催化剂,考察了Ｍｏ含量,催化剂预处理气氛,在线反应时间及催化剂再生对丙烷芳构化反应的影响。结果采用水热法制备的催化剂能显著提高丙烷转化率和芳烃选择性,在５５０℃,６００ｈ＾－１条件下,转化率和选择性分别达到８９．７％,７８．６％,该催化剂具有较高的活性稳定性,经２４ｈ反应后,仍能保持较高的芳构化活性。     

助剂对PtSn/SBA-15催化剂丙烷脱氢性能的影响

考察了金属助剂K,Mg,Zn对Pt Sn/SBA-15催化剂催化丙烷脱氢性能的影响,并采用N2吸附-脱附、SEM、TG、H2-TPR和CO脉冲吸附原位漫反射红外光谱等方法对载体和催化剂进行了表征。实验结果表明,助剂对Pt Sn/SBA-15催化剂的丙烷脱氢性能有显著影响,K助剂对催化剂不利,而Mg和Zn助剂能显著改善Pt Sn/SBA-15催化剂的催化性能,含Mg或Zn的Pt Sn/SBA-15催化剂脱氢活性高、稳定性好。Mg和Zn助剂能提高催化剂的Pt分散度,且可能有部分活性组分进入分子筛孔道,同时Mg和Zn助剂能增加Pt粒子周围的电子密度,高的电子密度使得Pt与生成的烯烃双键之间的相互作用力减弱,从而使烯烃容易从催化剂表面脱附,提高催化剂的性能。     

焙烧气氛对PtSnK/Al_2O_3催化剂丙烷脱氢性能的影响

将H_2PtCl_6·6H_2O和SnCl_2·2H_2O浸渍在球形氧化铝载体上,在不同的气氛中焙烧得到催化剂,利用XRF,XRD,NH_3-TPD,H_2-TPR,CO-TPR等方法分析了焙烧气氛对催化剂性能的影响。表征结果显示,焙烧气氛不影响催化剂的孔结构和晶型结构。在含氯气的空气气氛下焙烧的催化剂能保持催化剂的Cl含量,使载体酸性中心数目增加,酸量提高,且能使Pt更好地与SnO_x发生相互作用而被分散。考察了不同气氛下焙烧的催化剂的丙烷脱氢性能。实验结果表明,相比在空气中和氮气中焙烧的催化剂,在含氯气的空气气氛下焙烧的催化剂的丙烷转化率明显提高,从反应初期到反应50 h内,丙烷转化率从37%下降到35%左右,丙烯选择性在96%左右。     

助剂对Pt/γ-Al_2O_3催化剂丙烷脱氢性能的影响

采用一系列金属氧化物助剂(Ce,Sn,Zn,V,La,C r,Fe,Zr,M n的氧化物)对Pt/γ-A l2O3催化剂进行修饰,通过丙烷催化脱氢反应考察了不同助剂对Pt/γ-A l2O3催化剂脱氢性能的影响。研究结果表明,经修饰的Pt/γ-A l2O3催化剂的脱氢性能有不同程度的改善。加入CeO2,SnO2,ZrO2助剂,Pt/γ-A l2O3催化剂的丙烷脱氢活性显著提高,丙烷的初始转化率分别提高了9.2%,8.2%,8.1%;加入ZnO助剂,丙烯选择性显著提高,丙烯初始选择性高达97%;SnO2助剂对改善Pt/γ-A l2O3催化剂的稳定性效果最好。采用氢气程序升温还原对催化剂进行表征,表征结果显示,金属氧化物助剂经还原后仍以氧化态形式存在,未以单质形式与铂形成合金。     

MgO添加对Ag/γ-Al_2O_3-TiO_2催化剂催化燃烧丙烷的影响

采用分步浸渍法制备了一系列掺杂的Ag/MgO(x)/γ-Al_2O_3-TiO_2催化剂,利用BET,XRD,TEM,XPS等分析方法对催化剂进行表征,并考察了催化剂催化燃烧丙烷的性能。实验结果表明,添加MgO能够影响活性组分Ag的化学状态,与Ag/γ-Al_2O_3-TiO_2催化剂相比,添加MgO虽然明显抑制了Ag/MgO(x)/γ-Al_2O_3-TiO_2催化剂表面Ag粒子的分散,但能够显著提高Ag0和活性氧物种的含量,从而提高了银基催化剂在丙烷催化燃烧反应中的活性。当MgO的负载量为15%(w)时,在305℃时丙烷转化率达90%,表明该催化剂具有较好的活性。     

丙烷在Mo/HZSM-5上的芳构化 Ⅰ.催化剂制备条件及反应性能间的关系

采用浸渍法、机械混合法和水热法制备Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５分子筛催化剂,考察了Ｍｏ含量、催化剂预处理气氛、在线反应时间及催化剂再生对丙烷芳构化反应的影响。结果采用水热法制备的催化剂能显著提高丙烷转化率和芳烃选择性,在５５０℃、６００ｈ－１条件下,转化率和选择性分别达到８９．７％、７８．６％;该催化剂具有较高的活性稳定性,经２４ｈ反应后,仍能保持较高的芳构化活性。对Ｍｏ含量影响的考察表明,浸渍法和水热法制备的催化剂分别在ｗ（Ｍｏ）＝２％、６％时芳构化活性最高。     

钨铈复合氧化物催化剂氧化丙烷脱氢制丙烯的研究

采用周期操作的丙烷氧化脱氢制丙烯固定床反应装置,使丙烷的氧化和催化剂的氧化在不同的时间进行,利用WxCeOy催化剂体相的晶格氧氧化丙烷,减少深度氧化,提高反应的选择性。考察了W与Ce摩尔比及活性组分负载量对催化剂催化性能的影响,以及丙烷氧化脱氢的反应条件。在反应温度390℃、空速180h-1时,丙烷转化率为6.5%,丙烯选择性为86.5%,表明WxCeOy催化剂对丙烷氧化脱氢制丙烯有较好的低温催化性能。     

碱金属离子对PtSn/Al2O3催化剂丙烷脱氢活性的影响

用吡啶吸附－红外光谱和热重法研究了Li^ 、Na^ 、K^ 碱金属离子对负载型PtSn/Al2O3催化剂在丙烷脱氢中活性的影响。结果表明，碱金属离子对催化剂表面酸性有调变作用，提高了PtSn/Al2O3催化剂脱氢选择性，引入适量的Li^ 和Na^ 可减少催化剂的积碳量，改善催化剂的稳定性，提高丙烷转化率和丙烯收率；而引入K^ 可减少催化剂的积碳量，但丙烷转化率和丙烯收率大幅下降。     

丙炔对Pt-Sn-K/Al_2O_3催化丙烷脱氢过程的影响

丙炔是丙烷脱氢过程深度脱氢产物,是裂解反应可能的起始物种,对丙烷脱氢过程有很大影响。采用等体积浸渍法制备了Pt-Sn-K/Al_2O_3催化剂,并用N_2物理吸附、CO化学吸附、HAADF-STEM与ICP-AES等表征了催化剂结构,考察了丙炔引入对催化剂的丙烷脱氢气相产物分布的影响。对反应后的催化剂采用TG、Raman、FI-IR以及pyrolysis GC-MS进行了表征,确定了结焦组成。实验结果表明,φ=0.5%的丙炔添加量对丙烷脱氢生成丙烯的反应基本无影响,但是促进了结焦反应,使结焦量增加。无论是否加入丙炔,催化剂上的结焦均包括直链烃、芳香烃和类石墨化物质三类;丙炔的加入促进了芳香类焦炭的形成,提高了结焦的石墨化程度。     

Pt基催化剂上CO2辅助丙烷脱氢的反应机理

Pt基双金属是一种具有发展前景的丙烷脱氢催化剂,CO₂在Pt基催化剂上辅助丙烷脱氢的微观反应机理与优势能量路径尚不明确,为此,采用密度泛函理论(DFT)计算研究了Pt(111)表面及Pt₃Mn(111)表面上丙烷直接脱氢反应(PDH)及CO₂辅助丙烷脱氢反应(CO₂-ODH)的反应网络与关键步骤。计算结果表明：CO₂的加入可以降低PDH速控步骤的能垒,对于消耗表面H有利,促进了丙烷脱氢反应正向移动,有利于生成丙烯,从而改变了反应路径和反应动力学;CO₂在消除积炭反应中的能垒较高,但是Mn的引入有利于CO₂消除积炭。此外,第二金属组分Mn的引入,不但有利于产物丙烯脱附,还提高了C—C裂解能垒,从而提高了丙烯的选择性。     

纳米碳纤维负载磷氧化物催化剂催化丙烷氧化脱氢研究

考察了纳米碳纤维(CNF)、活性炭、石墨以及CNF负载磷氧化物催化剂催化丙烷氧化脱氢(ODP)反应性能。采用SEM、HRTEM、XRD、TG和BET表征了催化剂的组成和结构。结果表明炭材料自身对于ODP过程具有较高的活性和选择性,尤其是CNF由于其独特的结构特点更适合用作ODP过程催化剂。负载磷氧化物提高了CNF催化剂的适用温度,并提高了丙烯产得率。以磷酸氢二铵为前驱体,负载于经液相氧化处理的CNF上可以得到高选择性的ODP过程催化剂,在500℃下,丙烷转化率为42.07%时,丙烯选择性达到39.63%。     

纳米碳纤维催化丙烷氧化脱氢性能的研究

研究了纳米碳纤维(CNF)新型碳材料催化丙烷氧化脱氢反应的催化性能。通过透射电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜、N2吸附及空气气氛中的热重分析方法表征CNF的结构与纯度,考察纯化和氧化活化处理对其催化性能的影响。实验结果表明,化学气相沉积法合成的CNF含有较多金属杂质及表面缺陷位;通过高温热处理能有效去除CNF中的金属杂质,并提高其石墨化程度,催化剂的热稳定性大大提高;A r气氛中1 700℃高温热处理12h,再经过600℃空气氧化活化后得到的CNF为高效的丙烷氧化脱氢催化剂;采用该催化剂,在反应温度550℃、丙烷的转化率51.75%的条件下,丙烯的选择性达32.46%;对于该催化剂,提高反应温度和氧烷比可增加丙烯的收率。     

丙烷在Pt-Sn-K/Al_2O_3催化剂上的临氢脱氢反应

制备出Pt-Sn-K/Al_2O_3催化剂,考察了丙烷在这种催化剂上高温临氢脱氢反应的行为,与Pt-Sn/Al_2O_3催化剂比较,Pt-Sn-K/Al_2O_3催化剂的丙烯收率明显提高,稳定性也有所改善。对催化剂的脱氢活性与催化剂中Pt、Sn、K含量关系的研究表明,催化剂的Sn/Pt原子比应调整在较低数值(0.66—1.64),催化剂中K含量不宜过高,适宜的K含量为≤2.0％(w)。     

载体酸碱性对钒基催化剂丙烷氧化脱氢性能的影响及其IR和EPR研究

应用ＩＲ和低温ＥＰＲ等方法研究了载体酸碱性对钒基催化剂丙烷氧化脱氢性能的影响。从ＶＳｎＯ、ＶＳｉＯ、ＶＴｉＯ、ＶＡｌＯ到ＶＭｇＯ，随着载体的碱性增强，丙烷转化率和丙烯选择性均提高，然而从ＶＭｇＯ、ＶＣａＯ、ＶＳ－ｒＯ到ＶＢａＯ，随着载体碱性的进一步增强，丙烯选择性仍提高，但丙烷转化率显著降低。这些结果表明，只有适度增强催化剂的碱性，才有利于生成Ｖ４＋离子，减少表面碳酸盐的生成，并缩短脱氢中间体在催化剂上的停留时间和促进丙烯的脱附，减少Ｃ－Ｃ键断裂和转化为ＣＯｘ的机会，从而有利于丙烷氧化脱氢生成丙烯。     

丙烷脱氢Cr系催化剂的研究进展

综述了Cr系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,介绍了在这两种脱氢反应中,Cr系催化剂的活性中心、脱氢反应机理以及催化性能影响因素,分析了催化剂的失活原因,探讨了催化剂再生的影响,并对Cr系催化剂的发展前景和方向进行了展望。开发新型低铬含量、高选择性和抗积炭的催化剂是Cr系催化剂当前的研究重点,提高丙烷氧化脱氢反应中丙烷的转化率和丙烯收率是今后的主要研究方向。     

镓对PtSnNa/ZSM-5催化剂丙烷脱氢反应性能的影响

PtSnNaGa/ZSM-5 catalysts with different contents of Ga were prepared and characterized by X-ray diffraction (XRD), nitrogen adsorption, hydrogen chemisorption, ammonia temperature-programmed desorption (NH3-TPD), hydrogen temperature-programmed reduction (H2-TPR), and temperature-programmed oxidation (TPO) techniques. The performances of these catalysts for propane dehydrogenation were investigated. The test results indicated that the addition of Ga not only could improve the catalytic stability and propene selectivity, but also could effectively prevent the catalysts from coking. It was found that the PtSnNaGa(0.5 m%)/ZSM-5 catalyst exhibited the best performance in terms of propene selectivity and propane conversion. The high catalytic performance was most probably attributed to the presence of Ga that could strength- en the interaction between metals and the support to stabilize the catalytic active sites.     

丙烷选择氧化催化剂AgMoO_2PO_4·MoO_3相协同效应研究

借助催化剂反应性能的评价、XRD、H2 TPR、ESR和XPS技术考察了丙烷选择氧化催化剂AgMoO2 PO4 ·MoO3中AgMoO2 PO4 和MoO3 两相间的协同效应。结果表明 ,两相间的协同效应导致AgMoO2 PO4 ·MoO3 具有高的丙烷选择氧化性能。协同效应是由于在两相间产生“一致性界面”的缘故。“一致性界面”的生成有利于各物种在AgMoO2 PO4 和MoO3 两相间发生扩散 ,从而在催化剂表面生成“分立”的氧化中心。因此 ,在AgMoO2 PO4 ·MoO3 上获得高的丙烯选择性。     

Ni-Mo-O催化剂中协同作用对丙烷氧化脱氢的影响

在 Ni-Mo-O体系中 ,加入 Mo O3 能极大地提高丙烷氧化脱氢制丙烯的反应活性。选用固混法、沉淀法、柠檬酸法制备了 Mo O3 过量 1 5 % (摩尔分数 )的α -Ni Mo O4催化剂 ,其中用沉淀法制得催化剂在 5 0 0℃ ,V( C3 H8) /V ( O2 ) /V ( N2 ) =1 0 /1 0 /5 0 ,反应气流量为 70 m L/min的条件下丙烷转化率可达 38.7% ,丙烯选择性达 70 .1 4 %。经 XRD,XPS,TPR表征说明 ,在含有过量 Mo O3 的催化剂中 ,α -Ni Mo O4与 Mo O3 两种晶体之间可产生微小的相互吸引 ;从而发挥协同作用 ,是提高催化剂活性     

丙烷氧化脱氢反应工艺模拟与分析

丙烷氧化脱氢(ODHP)是丙烯生产新工艺,有较高的节能潜力。采用Aspen软件热力学分析不同流量O_2、H_2O(水蒸气)及反应温度对丙烯产率的影响;基于文献实验提供的动力学反应模型,建立了平推流反应器单元模型,并进行稳态模拟,结果基本符合工业反应装置实际情况,分析了丙烯产率的影响因素,得出优化后的H_2O、催化剂和O_2使丙烯产率分别提高25%、19%和7%左右;运用Comsol软件对R1反应器进行耦合计算,对R2氧化反应器氧气分布器结构进行初步研究。