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。     

负载型Ni-Zn-Ce氧化物催化剂上CO_2氧化丙烷脱氢反应研究

以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备系列Ni-Zn-Ce氧化物催化剂,在常压连续流动固定床微反应器上研究了上述催化剂对CO2氧化丙烷脱氢制丙烯反应的催化性能。采用BET、SEM和XRD等分析测试技术对催化剂形貌和结构进行表征。实验结果表明:催化剂中各成分的作用不同,NiO能明显提高丙烷的转化率,适量的ZnO可提高丙烯的选择性,CeO2能显著改善催化剂的抗积炭能力。     

华东理工大学研究纳米碳纤维催化丙烷氧化脱氢性能

碳材料作为氧化还原反应催化剂的应用十分广泛，碳材料的表面性质和结构可以采用多种方法调控，使其在催化领域具有更广泛的适用性。纳米碳纤维（心咂）具有多种独特、优异的物理化学性能，正日益受到人们重视。大多数研究相对集中于CNF作为催化剂载体的应用，并被众多研究证明其拥有石墨化的结构、丰富的表面含氧基团、中孔结构以及微观结构可控等特点，这些特点对于其作为催化剂或催化剂载体非常重要。     

Ce-Ni-O纳米复合氧化物催化剂上低温丙烷氧化脱氢

考察了草酸盐胶态共沉淀法制备的CemNinO系列纳米复合氧化物催化剂上低温丙烷氧化脱氢反应性能,结合XRD、H2-TPR、Raman等表征结果研究了催化剂的物相结构与催化活性之间的关系.结果表明,催化剂的活性及对丙烯的选择性与形成高分散NiOx物种及Ce-Ni-O固融体有关.在275℃的低温反应条件下,Ce2NiO催化剂上丙烷转化率为12.8%,丙烯选择性高达82.7%.     

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。     

丙烷氧化脱氢反应催化剂体系研究进展

综述了丙烷氧化脱氢制丙烯反应催化剂体系及其主要研究结果。     

丙烷氧化脱氢制丙烯催化剂研究进展

综述了丙烷氧化脱氢(ODH)制丙烯催化剂研制表征方面的最新成果,论述了催化剂各组分的作用、催化剂表面的活性氧物种性质和催化反应机理,评价了各种催化体系的丙烷ODH反应性能,提出了该研究领域今后的发展方向。     

β分子筛负载钒催化剂丙烷氧化脱氢制丙烯

以β分子筛为载体,采用浸渍法制备不同V负载量的V/β系列催化剂,利用XRD,UV-Vis,BET,H_2-TPR,NH_3-TPD等手段对催化剂进行表征,考察了V/β催化剂丙烷氧化脱氢制丙烯的性能。表征结果显示,V/β催化剂的孔道均匀,孔分布窄,有利于丙烷进入催化剂孔道与活性组分发生作用;负载较低V时催化剂中V物种主要以高度分散的孤立四配位V~(5+)形态存在,随负载V含量的增加,二维链状聚集态V物种增加,负载V过多时易形成晶相V_2O_5;负载的V覆盖了部分B分子筛自身的酸性位,并在β分子筛表面产生弱酸性位,使丙烯的脱附变易,提高了丙烷转化率和丙烯选择性。实验结果表明,负载量8%(w)的V/β催化剂在V(C_3H_8):V(O_2):V(N_2)=2:1:4、气态空速8 400 h~(-1)、500℃时,丙烯选择性达63.2%。     

丙烷在MoCexOy催化剂上氧化脱氢制丙烯

以钼酸铵、硝酸铈为原料,硅胶为载体,采用浸渍法制备了不同负载量的MoCexOy催化剂。在丙烷氧化脱氢制丙烯固定床反应器中,评价了催化剂的性能。结果表明,最佳工艺条件为：Ce离子／Mo离子（摩尔比）0．15,负载量（质量分数）10％,反应温度420℃,空速120h^-1。在此条件下,丙烷转化率为11．2％,丙烯选择性为94．5％。     

丙烷均相氧化脱氢及其应用

丙烷在８００￣８４０Ｋ、Ｏ２／Ｃ３＾０比０．４４￣１．６５、停留时间６．０￣１３．５ｓ的条件下进行均相氧化脱氢。在丙烷转化率为４０％时，丙烯选择性为４２．５％，产率为１７．０％。用自丙烯生产丙烯醛的Ｍｏ－Ｃｏ－Ｒｅ－Ｂｉ－Ｏ催化剂，将上述反应产物在５９０￣６１５Ｋ、Ｏ２／Ｃ３＾０综合比０．６５￣１．１３、停留时间２．４￣４．２ｓ的条件下氧化，得到丙烯醛按丙烷衡算的选择性〉３３．５％，产率〉１３．５     

Ag对钼磷酸盐催化剂丙烷氧化脱氢性能的影响

借助催化剂性能评价、XRD、电导率测定、H2-TPR和XPS技术考察助剂Ag对钼磷酸催化剂丙烷氧化脱氢性能和催化剂性质的影响。结果表明,在Ag-Mo-P-O催化剂中形成Mo6++Ag0 Mo5+(Mo4+)+Ag+的氧化-还原循环,并且在催化剂中AgMoO2PO4和MoO3两相之间存在由"一致性界面"引起的协同效应,提高了催化剂的氧化还原性。在催化剂中添加适量的Ag,有助于获得高丙烯选择性和高收率。     

丙烷均相氧化脱氢及反应动力学模拟

在不锈钢连续流动反应器内进行丙烷均相氧化脱氢的小型试验。丙烷转化率５５％～７５％时，主要产物Ｃ３Ｈ６、Ｃ２Ｈ４、ＣＨ４及ＣＯｘ（ＣＯ＋ＣＯ２）收率（按丙烷）分别为１７％～１９％、１９％～２８％、８％～１４％及１０％～１４％及约２．５％的乙烷。得出了符合本试验条件的以自由基反应机理为基础的动力学模型。用模型计算得的产物收率与试验结果吻合甚好。以丙烯收率为目标函数，对反应条件做了优化，得丙烯最高收率及相应的乙烯收率分别为２２％及３６％，丙烷转化率为８８．５％。反应条件为：温度８７０Ｋ（恒温），Ｏ２／Ｃ０３值０．４４，停留时间１．７ｓ。     

Kinetics of Propane Oxidative Dehydrogenation to Propylene

Abstract:

The reaction mechanism of propane includes dehydrogenation, oxidative dehydrogenation by applying oxygen and carbon dioxide as oxidative resource, catalyst, catalytic method, kinetics, and so on. This study introduces the reaction system of propane oxidative dehydrogenation in detail. Propane dehydrogenation catalyst, its support, and assistant catalyst are discussed, as well as Biloen, Kaidong Chen, Chen Guangwen, and J. Gascón C's catalytic processing and kinetics, which includes the isotope tracing method, the mechanism of surface adsorption, and Langmuir-Hinshelood.     

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)。     

Pt纳米簇-Sn催化剂上丙烷脱氢反应本征动力学

采用管式连续固定床积分反应器,在消除内外扩散阻力的基础上,在反应温度590℃～630℃、空速300h^-1～1000h^-1、压力0．1MPa、原料气组成C3H8／H2=1（mol）条件下,研究了丙烷在Pt纳米簇-Sn催化剂上脱氢反应的本征动力学。基于Langmuir—Hinshelwood机理,建立了反应的本征动力学模型,采用单纯形法估算了模型中的动力学参数,并对模型的显著性进行了检验。结果表明,以丙烷氢键断裂为速率控制步骤的模型可以较好地描述实验数据,模型可为工业反应器的设计提供重要依据。     

稀土氧化物固体碱催化性质的研究Ⅱ.稀土氧化物催化剂上的丙烷脱氢

采用高真空封闭式循环反应系统，研究了丙烷在稀土氧化物及其对照物Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＯ上的直接脱氢和氧化脱氢反应。主要考察了生成丙烯的活性同催化剂表面的酸碱性、氧活性之间的关系。结果表明，催化剂表面强碱中心数目的多少与生成丙烯的活性有顺变关系，氧活性的强弱在丙烷氧化脱氢反应中也与丙烯的生成活性有顺变关系     

Effect of Strontium Addition to Platinum Catalyst for Propane Dehydrogenation

PtSnSr/HZSM-5 catalysts with different amounts of strontium were prepared by sequential impregnation method,and characterized by BET analysis,TEM,NH3-TPD,H2-TPR,TPO and TG techniques.The results showed that the addition of strontium could modify the characteristics and properties of both acid function and metal function of Pt-Sn-based catalysts.In this case,PtSnSr/HZSM-5 catalyst with an appropriate amount of Sr(1.2%) showed higher catalytic activity and lower amount of coke deposits than PtSn/HZSM-5 catalyst.However,excessive loading of Sr could facilitate the reduction of Sn,which was unfavorable to the reaction.Afterwards,1.0 m% of Na was added into the PtSnSr(1.2%)/HZSM-5 catalyst to improve the catalytic performance in propane dehydrogenation,and this catalyst displayed the best catalytic performance during our experiments.After having been subjected to reaction for 5h,the PtSnNa(1.0%)Sr(1.2%)/HZSM-5 catalyst had achieved a higher than 95% selectivity towards propene along with a corresponding propane conversion rate of 32.2%.     

丙烷脱氢制丙烯催化剂研究的进展

丙烯是化工行业重要的基础原料,受丙烯下游产品的拉动,国内外对丙烯的需求量逐年递增。丙烯主要来源于石油的催化裂解,但石油资源的日益匮乏无法满足全球对丙烯的需求,因此研究丙烷脱氢制丙烯工艺具有重大的实际意义。笔者综述了丙烷通过直接脱氢、氧气或二氧化碳氧化脱氢等方法制丙烯的反应热力学、反应机理及常用催化剂体系,论述了各种催化剂的作用机制、催化剂表面的活性物种和性质,评价了它们的丙烷脱氢反应性能,并展望了丙烷脱氢制丙烯的发展方向。     

乙烷在MoV催化剂上氧化脱氢制乙烯的研究进展

综述了近年来MoV催化剂上乙烷氧化脱氢制乙烯的研究进展,O2 N2O和CO2氧化剂的作用和乙烷氧化脱氢制乙烯的反应机理。