丙烷CO_2氧化脱氢制丙烯研究进展

丙烷氧化脱氢反应不受热力学平衡限制,焓变小于零,为放热反应,可节省能源。但氧化脱氢制丙烯因为有O2存在,导致丙烷和丙烯深度氧化,使丙烯选择性下降。可通过以下途径改进:(1)通过添加助剂或改变活性组分限制丙烯的深度氧化;(2)改变反应气氛,用氧化性较弱的氧化剂(如CO2和N2O等)代替O2。近年来,在低碳烷烃脱氢领域以CO2为氧化剂的研究较多,CO2可以避免深度氧化。综述在丙烷氧化脱氢反应中通过引入CO2,将丙烷直接脱氢反应与逆水煤气反应进行偶合,打破了丙烷直接脱氢反应平衡,消除积炭,提高催化剂稳定性,推动反应向生成丙烯的方向进行,丙烯收率提高;在低温(270℃)区域,副反应可提高丙烷CO2氧化脱氢反应的丙烯平衡收率,丙烷二氧化碳脱氢反应的催化剂体系主要包括铬系催化剂、镓系催化剂、钒系催化剂及其他催化剂。     

铁酸盐系列丁烯氧化脱氢催化剂研究进展

综述了铁酸盐系列催化剂(Fe系催化剂)在丁烯氧化脱氢反应中的应用研究进展,介绍了Fe系催化剂的活性中心和氧化脱氢机理,分析了催化剂的失活原因,详述了助剂对Fe系催化剂催化性能的影响,并对Fe系催化剂的发展方向进行了展望。开发出高反应活性、高选择性和高强度的新一代Fe系丁烯氧化脱氢制丁二烯的高效催化剂,是今后的主要研究方向,同时,开发资源利用率高、低投资、低生产成本和废水量少的丁烯氧化脱氢工艺也非常关键。     

Cu系催化剂制备及其催化醇脱氢反应进展

综述了近年来国内外Cu系催化剂在醇类脱氢反应中的研究进展,对Cu系催化剂主要的制备方法、种类、作用于部分醇脱氢反应的动力学进行了总结,并指出目前Cu系催化剂在醇脱氢反应中存在的问题,提出了相应的改进方法.     

丙烷脱氢制丙烯催化剂研究进展

概述了工业化丙烷脱氢工艺专利技术、热力学特征及反应机理。丙烷脱氢工艺使用的催化剂为铂系和铬系催化剂,针对这2类催化剂的优缺点分别从载体类型和助剂选择的角度综述了催化剂的研究进展,并对催化剂结焦问题进行了分析。     

Cr系丙烷脱氢催化剂研究进展

综述了Cr系丙烷脱氢催化剂的研究状况,介绍了使用Cr系丙烷脱氢催化剂的工艺和催化剂脱氢机理,探讨了Cr系催化剂的活性中心和失活原因,总结了影响铬铝催化剂催化性能的因素,包括制备、载体、助剂、积炭及工艺条件,对Cr系催化剂的研究前景进行了展望。     

乙苯催化脱氢制苯乙烯催化剂的开发研究进展

乙苯催化脱氢制苯乙烯的工业催化剂,四十年代中期为ZnO和MgO体系,因其活性、选择性欠佳而为后来开发的Fe-Cr-K体系所取代。七十年代特别是八十年代以来,一些高强度、长寿命、高选择性的新型催化剂相继问世,其中尤以不含Cr的高效催化剂国外已于七十年代工业化,并获得了巨大的经济效益。 催化剂开发研究 对乙苯催化脱氢制苯乙烯催化剂的开发研究,就当前来看,美国开发的Fe_2O_3系仍占有重要地位。其反应温度均在600℃     

多相态甲基环己烷催化脱氢反应过程的研究

从系统动态能量平衡的角度对以Raney-Ni为催化剂的甲基环己烷在"多相态"模式下的脱氢反应过程进行了研究,考察了反应温度(453～573 K)、反应液用量(0.2～4.0 mL)和催化剂用量(2～10 g)对甲基环己烷脱氢转化率的影响.反应过程中生成的气体通过冷凝回流装置不断地从反应体系中分离溢出,通过对Raney-Ni催化剂表面温度和冷凝回滴液量的控制,使整个反应体系始终介于"液-固"和"气-固"的中间状态,实现反应体系的"液(由反应物系的冷凝回滴实现)、气(通过催化剂表面高温气化反应物系实现)、固(即固体催化剂)"的三相共存.研究表明,在多相态的反应体系中存在一个最佳的能量平衡点,它所对应的反应物在催化剂表面的停留时间,既能保证反应液与催化剂充分有效地接触,又能使反应物在发生脱氢反应后立即被气化脱离催化剂,抑制逆反应的发生,从而有效地提高甲基环己烷的脱氢转化率.在523 K,0.5 mL甲基环己烷和8 g Raney-Ni的反应条件下,甲基环己烷的脱氢转化率达到65%.     

CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯钒基氧化物催化剂研究进展

与现有乙苯直接脱氢工艺技术相比,CO₂氧化乙苯脱氢工艺具有缓解直接脱氢热力学平衡限制、苯乙烯选择性高、能耗低和二氧化碳资源化利用等显著优势,有望成为一条从乙苯生产苯乙烯的绿色工艺路线。为此,在总结乙苯直接脱氢反应体系和现有工业技术特点、面临的问题和发展方向的基础上,本文较为全面地分析了CO₂氧化乙苯脱氢的特点和反应机理,探讨了现有催化剂体系普遍快速失活的关键原因,表明高性能催化剂研究依然是推进CO₂氧化乙苯脱氢工业化应用的关键。鉴于钒基氧化物催化剂表现出较高的活性,成为近年来CO₂氧化乙苯脱氢相关研究关注的重点。为此,从钒物种含量及其聚集态结构、催化剂的氧化还原和酸碱性、催化剂表面积炭及其作用等角度,综合分析了活性中心结构、反应机理等方面的相关研究进展,认为孤立态V⁵⁺及其含量可能是决定钒基氧化物催化剂活性的关键,其稳定性主要取决于催化剂的氧化还原特性,而积炭对催化剂活性和稳定性的影响则与其组成和石墨化程度密切相关。基于上述认识,认为强化CO₂的高效活化、抑制V⁵⁺的深度还原等是今后钒基氧化物催化剂研究的重点发展方向,而利用移动固定床或提升管反应器等进行工艺优化,对推进CO₂氧化乙苯脱氢工业化应用具有重要的研究价值。     

丙烷脱氢制丙烯催化剂中国专利技术进展

介绍了近几年丙烷脱氢制丙烯催化剂中国专利技术,分别论述了铂系催化剂、铬系催化剂和其它催化剂专利技术进展,对丙烷脱氢制丙烯催化剂的发展方向进行了推测。     

丙烷直接脱氢制丙烯的催化剂研究进展

介绍了丙烷脱氢制丙烯的发展进程,丙烷脱氢制丙烯的研究重点是开发高活性和高稳定性的催化剂,综述了用于丙烷直接脱氢制丙烯常用Pt系和Cr系催化剂的研究现状及改性这两类催化剂的方法,最后对丙烷脱氢制丙烯的应用前景及Pt系和Cr系催化剂的研究方向进行了展望。     

环己烷气相氧化脱氢催化剂的研究进展

为了尽可能多地获得环己烯和充分利用苯选择加氢反应的副产物环己烷,环己烷氧化脱氢反应在近 20 年内得到迅速发展.环己烷氧化脱氢反应催化剂体系的选择对于获得较高的环己烯产率和选择性、较低的氧化脱氢反应温度以及最优的反应路径尤为重要.详细阐述了阳离子沸石催化剂、复合金属氧化物催化剂以及贵金属丝网催化剂等在环己烷氧化脱氢制取...     

Oxidative dehydrogenation of ethane over alkali‐metal doped sulfated zirconia catalysts

Alkali‐metal doped sulfated zirconia catalysts were tested for the oxidative dehydrogenation of ethane into ethene. The effects of metal precursor compounds and acidic anion promoters on the catalytic activity in this reaction were studied. It was found that sulfation of zirconia increases the selectivity of ethane towards ethene. Lithium‐, sodium‐, and potassium‐doped sulfated zirconia catalysts showed quite different activities in this reaction. Sulfated zirconia doped with lithium catalysts were found to be effective for the oxidative dehydrogenation of ethane, giving over 90% selectivity to ethene and 25% ethene yield at 650 °C. © 1999 Society of Chemical Industry     

The use of niobia in oxidation catalysis

This paper summarises the background to work carried out at the University of Twente on the use of niobia as a catalyst for the oxidative dehydrogenation of propane to propylene and discusses the development of promoted niobia catalysts for this reaction. Results are also presented which illustrate the use of niobia in catalysts for other reactions such as the oxidative coupling of methane, the oxidative dehydrogenation of ethane and the oxidative dehydrogenation of methanol. It appears that niobia and niobia-modified catalysts, when used in high-temperature oxidation processes, can exhibit relatively high selectivities compared with more conventional catalysts.     

V–Mg–O Prepared via a Mesoporous Pathway: A Low-Temperature Catalyst for the Oxidative Dehydrogenation of Propane to Propene

The oxidative dehydrogenation of propane was investigated in a fixed-bed tubular flow reactor at 350 and 450°C over V–Mg–O catalysts prepared via a solid reaction (the mix-VMg catalysts) or from mesoporous precursors (the meso-VMg catalysts). Significantly higher selectivities and yields to propene were obtained over the meso-VMg catalysts than over the mix-VMg ones. The cooperation between a much higher BET specific surface area and a novel phase, a highly dispersed-Mg-in-V₂O₃, is suggested as responsible for the higher ODP performance of the meso-VMg catalysts than of the mix-VMg ones.     

丙烷脱氢制丙烯研究新进展

介绍了丙烷催化转化制丙烯的研究状况,综述了丙烷催化脱氢制丙烯的铬系催化剂、铂系催化剂及其助剂Sn的研究进展;评述了丙烷氧化脱氢反应机理低温和高选择性的催化剂及膜反应器在丙烷脱氢反应上所具有的优越性,认为研发具有高稳定性和高透氢性能的氢分离膜,将有望能大幅度提高丙烯的收率。     

Lithium-chloride-promoted sulfated zirconia catalysts for the oxidative dehydrogenation of ethane

The oxidative dehydrogenation of ethane over sulfated-zirconia-supported lithium chloride catalysts has been systematically investigated. The optimal experimental parameters were obtained. It is found that sulfation of zirconia increases the catalytic activity. 2–3.5 wt% lithium chloride on sulfated zirconia catalysts exhibit high catalytic activity for oxidative dehydrogenation of ethane, with particularly high activity for ethene production. 70% selectivity to ethene at 98% ethane conversion, giving 68% ethene yield, is achieved over 3.5 wt% LiCl/SZ at 650°C.     

环己醇脱氢制环己酮催化剂的研究进展

介绍了环己醇脱氢制环己酮催化剂的发展历程,讨论了环己醇脱氢制环己酮催化剂研究现状,分析了铜系环己醇催化脱氢反应的反应机理,提出了环己醇脱氢催化剂发展方向。     

Synthesis of V‐MCM‐41 Catalysts and Their Application in CO2‐Assisted Isobutane Dehydrogenation

A series of V‐MCM‐41 were in situ synthesized. The textual properties and vanadium species were systematically characterized. The results showed that the catalysts could still maintain a mesoporous structure and high specific surface area. The vanadium species were highly dispersed on the surface, with the coexistence of polymeric vanadium species. Isobutane dehydrogenation was performed by employing CO₂ as a soft oxidant. The results revealed an almost linear relationship between the activity and surface vanadium sites. Isolated vanadium species were more active for isobutane dehydrogenation. The isobutane dehydrogenation reaction in the presence of CO₂ could proceed simultaneously through oxidative dehydrogenation and non‐oxidative dehydrogenation followed by the reverse water gas shift reaction.     

改性VOx/MSU-1催化剂上CO2氧化异丁烷脱氢反应

以MSU-1为载体制备了一系列改性的VOx/MSU-1催化剂,并在CO2氧化异丁烷脱氢制异丁烯的反应中评价了催化剂的性能,发现稀土元素La、Ce的加入能提高催化剂的活性。采用XRD、H2-TPR及NH3-TPD方法对催化剂La2O3-VOx/MSU-1进行了深入的表征,发现La2O3的加入提高了载体MSU-1上活性组分VOx的分散度,同时也改善了催化剂表面的酸碱性,更加有利于异丁烷氧化脱氢反应的进行。优化了反应条件,在最佳反应条件下,异丁烷的转化率为63.6%,异丁烯的产率为52.3%。最后,通过8 h的稳定性实验,发现与VOx/MSU-1相比,催化剂La2O3-VOx/MSU-1具有更好的催化稳定性。     

丙烷氧化脱氢制丙烯研究进展

开发新型丙烯制备工艺对于满足人们日益增长的丙烯需求具有重要意义。由于商业化无氧脱氢技术存在热力学平衡限制、反应温度高、催化剂易积炭等不足,近年来,人们将研究重心转向了丙烷氧化脱氢技术。本文简述了丙烷氧化脱氢制丙烯的发展现状,综述了近年来文献报道的丙烷氧化脱氢催化剂体系（V基、Cr基、Co基、Ni基、Mo基、Pt基、Ce基和非金属基催化剂）、机理研究和不同氧化剂选择,并对各自的优势和不足进行了简单分析。分析发现,虽然目前丙烷氧化脱氢催化剂的种类非常广泛,但产物丙烯的收率仍有待提高,机理研究也需要更加系统和深入。最后指出,系统研究丙烷氧化脱氢机理,并在此基础上开发先进催化剂,进一步提高丙烯的选择性和收率是未来丙烷氧化脱氢研究的重要方向。