丙烷脱氢制丙烯铬系催化剂研究进展

丙烷脱氢制丙烯工艺在丙烯生产中正扮演越来越重要的角色。本文介绍了目前丙烷脱氢制丙烯催化剂的研究进展,着重介绍了丙烷脱氢催化剂的失活机理,对近年来丙烷脱氢制丙烯铬系催化剂的载体的选择、助剂的添加对催化剂活性和稳定性的影响以及丙烷脱氢制丙烯的制备工艺做了总结,并对未来催化剂的发展做出了展望。     

丙烷直接脱氢制丙烯催化剂的研究进展

由于能源结构的转变,丙烯的产量愈发无法满足市场需求,丙烷直接脱氢技术成为生产丙烯的主要手段之一。传统的丙烷脱氢催化剂是CrOx和Pt基催化剂,尽管它们的脱氢活性高,但CrOx基催化剂对环境不友好,而Pt基催化剂的价格昂贵,并且两者都易结焦失活。因此在改进和提升传统催化剂性能的同时,开发高活性、高选择性和高稳定性的新型丙烷脱氢催化剂是近年来的热点。许多廉价金属和非金属催化剂作为新型丙烷脱氢催化剂被广泛开发,包括VOx、Zn、Co、Sn、Ga、ZrO2、Fe以及碳材料等。该文总结了传统丙烷脱氢催化剂特点和研究现状,并综述了新型脱氢催化剂的性质特点。通过对不同催化剂体系的详细讨论,为未来丙烷直接脱氢制丙烯催化剂的设计提供了思路和指导。     

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。     

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。     

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％。     

丙烷脱氢Pt催化剂稳定性研究进展

丙烷脱氢技术是增产丙烯的重要手段,目前以Pt系催化剂为基础的研究工作得到了广泛关注。但Pt系催化剂的稳定性问题是目前面临的关键问题,阻碍了进一步工业规模的发展。从助剂、载体、制备方法和再生条件等方面综述了国内外对于丙烷脱氢Pt系催化剂稳定性的研究进展。     

丙烷催化脱氢制丙烯工艺分析

为满足国内外市场对丙烯日益增长的需求,开发适合增产丙烯的技术愈发迫切。其中丙烷脱氢技术由于收率高倍受关注。对比已经成熟的五种丙烷催化脱氢生产丙烯工艺,从工程的角度,对不同工艺从操作方式、供热方式、反应物的稀释、操作条件、反应器、催化剂、能耗和固定投资等不同方面进行对比分析,指出了各种工艺的优点和不足,并提出结合流化床反应器的特点采用铬系催化剂并在催化剂耐磨强度上有所突破将成为重点发展方向。     

丙烷催化脱氢制丙烯Pt系催化剂研究进展

综述了近年来国内外主要的丙烷脱氢制丙烯工艺技术现状,详细介绍丙烷在Pt系催化剂上脱氢的反应机理、载体及助剂,简介了其他丙烷催化脱氢催化剂存在的问题及化学链脱氢技术的优势。不断优化Pt系催化剂,降低成本。减少催化剂中Pt含量的同时提高催化剂的稳定性以及开发非铂非铬环保型脱氢催化剂是今后的主要研究方向。     

丙烷催化脱氢制丙烯Pt系催化剂研究进展

综述了近年来国内外主要的丙烷脱氢制丙烯工艺技术现状，详细介绍丙烷在Pt系催化剂上脱氢的反应机理、载体及助剂，简介了其他丙烷催化脱氢催化剂存在的问题及化学链脱氢技术的优势。不断优化Pt系催化剂，降低成本。减少催化剂中Pt含量的同时提高催化剂的稳定性以及开发非铂非铬环保型脱氢催化剂是今后的主要研究方向。     

丙烷脱氢制丙烯工艺技术

针对目前全球丙烯及其衍生物需求量不断增长的趋势,丙烷脱氢制丙烯已成为第三位的丙烯来源。本文详细介绍了现已工业化的美国 UOP公司(Oleflex工艺)和美国 ABB Lummus公司(Catofin工艺)的丙烷脱氢制丙烯工艺技术,并对 Oleflex工艺和Catofin工艺进行比较。     

Pt系催化剂在丙烷脱氢反应中的研究进展

丙烯是重要的有机化工原料和石油化工中间体,近年来,受丙烯下游产业的拉动,国内外对丙烯的需求持续增长。丙烷直接脱氢技术是只以丙烷为原料生产丙烯的工艺,具有收率高,技术成熟,投资成本低的特点,受到广泛重视。针对丙烷直接脱氢技术的Pt系催化剂的作用机理、制备方法、动力学及失活行为等内容进行了综述,也对新型纳米碳材料催化剂在该技术中的应用研究进行了初步讨论,最后总结了目前催化剂研究中存在的一些问题,并提出了相应的改进方法。     

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。     

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。     

丙烷脱氢与逆水煤气变换耦合制丙烯——碱性助剂对Cr/SiO_2体系催化性能的影响

研究了丙烷脱氢与逆水煤气变换耦合制丙烯反应中碱性助剂对Cr/SiO2体系催化性能影响。运用XRD、TPR和吸附量热等技术考察了金属氧化物助剂对Cr/SiO2催化剂物相、氧化还原性以及表面酸性的影响,结果表明,碱金属和碱土金属助剂的加入,中和了催化剂表面的强酸中心,催化剂还原温度升高,丙烷脱氢转化率下降。但碱性助剂的加入,可提高丙烯的选择性和收率。5%Cr 0 4%K/SiO2催化剂的活性高,在650℃、V(CO2)/V(C3H8)=3 6的条件下,丙烷转化率为31%,丙烯的选择性和收率分别为91%和29%。     

丙烷脱氢氧化制丙烯反应动力学研究进展

从化学反应的原理、催化剂、催化原理和反应动力学等方面,详细地介绍了丙烷脱氢氧化的反应体系,分别就丙烷脱氢氧化催化剂及其载体和助剂的特点进行了概述,重点论述了Biloen、KaidongChen、陈光文和CJGasc幃n的催化历程及反应动力学。     

丙烷化学链氧化脱氢过程模拟与能耗分析

采用金属氧化物催化丙烷氧化脱氢的化学链反应过程,利用晶格氧选择性燃烧生成氢,推动反应热力学平衡向生成丙烯方向移动,提高丙烯收率,降低过程热负荷;基于Aspen Plus软件对传统丙烷脱氢工艺(Oleflex)和化学链氧化脱氢工艺进行全流程模拟,对比分析两工艺的能耗;并基于流程模拟与分析,对氢气转化率和反应-再生系统设计进行了讨论。结果表明,对于化学链氧化脱氢工艺,由于不需要临氢环境,氢气与催化剂晶格氧及积炭的反应使其能耗比Oleflex工艺降低 43.01%。若采用丙烯 丙烷热泵精馏分离技术替代传统精馏技术,化学链氧化脱氢过程总能耗比Oleflex工艺可进一步降低。随着氢气转化率的提高,脱氢反应系统对下游供热的能力将逐渐提升。