乙烷脱氢催化剂研究进展

乙烯是重要的有机化工原料,随着乙烯需求量的不断增加以及石油资源的日益匮乏,乙烷脱氢已成为乙烯增产的重要途径。乙烷脱氢制乙烯受到越来越多的关注,乙烷脱氢催化剂逐步改善。本文首先介绍了近年来国内外乙烷脱氢制乙烯的研究现状,然后从催化剂制备方法、性能以及应用等方面对乙烷催化脱氢催化剂和乙烷氧化脱氢催化剂的研究进行了总结,并对其进行了系统分类。催化脱氢是低碳烷烃转化为烯烃的有效途径,烯烃选择性高,受到热力学平衡限制,能耗较高。氧化脱氢由于氧化剂的引入打破了热力学平衡限制,能够有效抑制焦炭的生成,减少能量消耗。然而,深度氧化反应难于控制,乙烯的选择性低。因此,选取合适的催化脱氢催化剂,尽可能提高乙烷单程转化率、降低能耗是乙烷脱氢的关键。     

CO2气氛下乙烷氧化脱氢制乙烯催化剂研究进展

CO2是导致全球变暖的主要温室气体，又是宝贵的可再生C1资源，将其转化为有价值的化学品，在环境保护和碳资源合理利用方面具有双重意义。作为页岩气的重要组成部分，乙烷高效催化转化制乙烯不仅具有重要的理论研究意义，而且具有广阔的工业应用前景。在CO2气氛下乙烷氧化脱氢制乙烯（CO2-ODHE）已成为增产乙烯的有效手段之一。该文重点阐述了在CO2-ODHE反应中不同类型的催化剂及影响该反应催化活性和稳定性的主要因素和关键问题，并对比介绍了乙烷直接氧化脱氢（O2-ODHE）和乙烷化学链氧化脱氢（CL-ODHE）。最后，结合反应机制提出了构筑高效催化剂可能的方向和发展前景。     

CO2氛围中低碳烷烃制烯烃催化剂的研究进展

CO₂作为温和的氧化剂有效抑制了低碳烷烃催化转化过程中深度氧化的发生,然而其广泛应用还依赖于高效、高稳定性催化剂的研究与开发。本文就近年来国内外有关利用CO₂作为氧化剂在低碳烷烃催化转化反应方面的研究成果进行了综述,主要涉及甲烷氧化偶联制乙烯和乙烷催化剂;乙烷氧化脱氢制乙烯催化剂、丙烷氧化脱氢制丙烯催化剂和丁烷氧化脱氢制丁烯催化剂,分析讨论了CO₂作为氧化剂的作用和作用机制,并提出了研究展望。     

丙烷制丙烯制备技术及安全性分析

低碳烷烃催化转化制烯烃一直是石油化工领域的研究热点，它将成为新世纪石油化工技术研究开发的重点之一。其中乙烷脱氢制乙烯、丙烷脱氢制丙烯是两个主要的研究方向。但是，乙烷催化脱氢反应条件苛刻，能耗高，反应严格地受到热力学平衡的限制，就目前催化剂水平，c：（乙烯和乙烷）单程收率只能在25％左右徘徊，离工业化甚远，     

乙烷催化氧化脱氢制乙烯催化剂研究进展

介绍了目前几种乙烯的制备技术,认为使用乙烷催化氧化脱氢来制乙烯的方法较好.分析了乙烷催化氧化脱氢制乙烯机理,叙述了此方法反应过程中使用的4类催化剂,即过渡金属氧化混合物类、碱金属及碱土金属类、稀土类和贵金属类,分别介绍了它们的研究进展情况,其中过渡金属氧化催化剂中的氧化镍类在较低的反应温度下有较高的选择性,且原料来源丰...     

MoVTeNbOx催化剂应用于乙烷氧化脱氢制乙烯的研究进展

乙烷氧化脱氢制乙烯是非常有应用前景的乙烯生产途径，MoVTeNbO_x催化剂具有活性高、氧化还原能力强等特点，是当前低碳烷烃氧化脱氢的研究热点。本工作系统综述了MoVTeNbO_x复合金属氧化物在乙烷氧化脱氢制乙烯反应中的应用研究情况，包括催化剂晶相结构与活性中心、催化剂制备和催化乙烷转化的影响因素及反应性能优化提升等方面。研究多金属氧化物催化剂活性中心的调控策略，实现各组分氧化物相互作用的最优化，优化制备条件，通过助剂调控策略提高催化剂氧化还原能力及表面V⁵⁺含量，进而提高乙烷氧化脱氢活性和运行稳定性，为催化剂的规模化生产和工业应用奠定基础，是当前的主要研究方向。最后展望了MoVTeNbO_x复合金属氧化物催化剂在氧化脱氢领域的发展前景。     

乙烷定向生产乙烯技术的研究现状和趋势

乙烷脱氢转化是一类重要的乙烯定向生产技术,有望取代当前基于石油路线的蒸汽裂解工艺。本文综述了近年来以乙烷为原料生产乙烯的各种技术的研究进展,包括蒸汽裂解、催化直接脱氢、氧化脱氢、CO₂辅助脱氢等以及其它新兴工艺或反应过程。以热力学为主线讨论了这些过程的差异以及挑战。可以预见的是,目前仍迫切需要开发更高选择性、更低能耗的乙烷制乙烯技术。其挑战不仅在于研制更有效的乙烷转化催化剂,更需要设计合适的H₂产物转化路径,从而突破乙烷脱氢转化的热力学平衡约束。     

组合催化在石油化工催化开发中的应用

概述了组合催化的基本原理及实验装置,主要介绍了组合催化在丙烯环氧化制环氧丙烷、甲醇与甲苯侧链烷基化制苯乙烯、丁二烯制四氢呋喃、乙烷/丙烷氧化脱氢制乙烯/丙烯等石油化工过程催化剂研发中的应用,指出组合催化将是未来发现新催化材料及新催化过程的有效手段。     

国内外乙烯生产工艺的研究现状与展望

通过介绍乙烷脱氢,催化裂解,甲烷氧化偶联和甲醇转化及生物质乙醇脱水制乙烯等方法,阐述了乙烯制备的工业进展,并与传统催化裂解方法相比较,说明了其优缺点;分析了生物质乙醇脱水制乙烯原理与方法,生物质乙醇的来源,与其脱水制乙烯的优点以及国内外研究现状和发展前景。     

乙烷催化氧化脱氢制乙烯研究进展

乙烯是一种重要的有机化工原料,它是衡量一个国家化学工业发展水平的指标之一。目前,乙烯生产方法有很多,其中乙烷氧化催化脱氢法过程简单,但反应温度高,能耗高。讨论乙烷氧化脱氢催化剂的研究进展,展望了发展前景。     

氯化锂的催化作用研究进展

氯化锂满足催化活性的两个重要因素--亲脂因素和电荷分离因素,并以其特有的高活性和选择性优势,引起催化界的极大关注.概述了近年来国内外利用氯化锂作为催化剂的研究进展.分别探讨了氯化锂作为主、助催化剂的催化性能,如:在丙交酯的酯化、多巴胺的缩合、醛酮的硅烷化及乙酸酐的酰基化反应中作主催化剂;在乙烷氧化脱氢制乙烯、甲烷氧化偶联制乙烯、苯酚的氧化及L-苯丙氨酸的还原反应中作助催化剂.分析了氯化锂作为催化剂的优缺点.阐述了氯化锂作为主、助催化剂的催化机理.展望了氯化锂在催化中的应用前景.     

逆水煤气变换耦合乙烷脱氢高选择性制备乙烯反应的研究进展

综述了近年来国内外有关利用逆水煤气变换耦合乙烷脱氢制备乙烯反应的研究状况,讨论了该反应的历程和机理。文献表明,担载型铬氧化物、含铬分子筛、纳米氧化物粒子等具有较好的催化活性,CO2的主要作用是通过逆水煤气变换来消除乙烷脱氢产物H2,并与表面积炭反应提高乙烷转化率及催化剂稳定性。反应的关键是选择适宜的催化剂。     

Na-W-Mn-Zr-S-P/SiO_2催化剂上乙烷氧化脱氢反应

研究了甲烷氧化偶联六组分Na-W-Mn-Zr-S-P/SiO_2催化剂对乙烷氧化脱氢反应的催化性能.考察了不同原料气配比、温度和空速等条件下的催化剂活性.讨论了催化剂中S或P组分的含量对催化活性的影响.实验结果表明,S和P元素的加入可以提高催化剂的活性.660℃时六组分催化剂上乙烷的转化率为65.2%,乙烯的选择性为83.2%,此时得到的乙烯收率最高.乙烷与氧气比的增加有利于提高乙烯的选择性.较低反应温度时,空速的增加可以抑制碳氧化物(CO,CO_2)的生成,提高乙烯选择性.     

Celanese等开发乙烷氧化脱氢制乙烯/醋酸工艺

Celanese和Dow化学等公司正分别开发乙烷氧化脱氢制乙烯及醋酸技术。20世纪70年代Union Carbide和Phillips石油公司首次进行了乙烷制乙烯工艺的示范试验，但是发现该工艺尚不能与蒸汽裂解工艺相竞争。乙烷制醋酸工艺已在21世纪初由沙特Sabic工业应用，在催化剂回收及工艺设备等方面的改进使其可与现有乙烯原料工艺相竞争。     

Cr/SSZ-13催化二氧化碳氧化乙烷脱氢反应的研究

通过脱氢反应将低碳烷烃转化为同碳数的烯烃是烷烃高值化利用和烯烃原料多元化的重要途径。烷烃氧化脱氢制烯烃的反应具有不受反应平衡限制、积炭少、反应温度低等优点,一直是研究的热点。通过利用浸渍法制备不同铬（Cr）负载量的Cr_x/SSZ-13系列催化剂,采用氮气物理吸附、氨程序升温脱附（NH₃-TPD）、二氧化碳程序升温脱附（CO₂-TPD）、氢气程序升温还原（H₂-TPR）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）以及高角度环形暗场-扫描透射电镜（HAADF-STEM）与耦合能谱分析（EDX-Mapping）等方法对催化剂进行了物性表征,并用微型固定床反应器评价催化剂对乙烷氧化脱氢制乙烯的催化性能,最终建立了Cr/SSZ-13催化剂的构效关系。研究发现,当n（二氧化硅）/n（氧化铝）=10时,Cr_1.5/SSZ-13-10催化剂上含有丰富的Cr³⁺物种,其中配位不饱和Cr³⁺是优异的脱氢活性位,有利于二氧化碳氧化乙烷脱氢反应的进行。因此,Cr_1.5/SSZ-13催化剂在650 ℃时表现出优异的催化性能,即二氧化碳转化率和乙烷转化率分别达到26.41%和53.2%,乙烯产率为38.83%。     

逆水煤气变换耦合乙烷脱氢反应中载体对氧化铬催化剂性能的影响

研究了在逆水煤气变换耦合乙烷脱氢反应中担载型氧化铬催化剂的活性,考察了多种载体对于催化剂反应性能的影响。结果表明,不同的载体所担载的氧化铬催化剂具有不同的催化性能。其中二氧化硅担载的氧化铬催化剂具有较高的乙烷转化率和乙烯选择性,在700℃时分别达到30.7%和96.5%。CO₂的作用是通过与H₂反应促进乙烷脱氢、并减少催化剂表面积炭。运用XRD、TPR、 XPS、UV-DRS和微量吸附量热技术对催化剂体相与表面结构、表面酸性和铬物种价态等进行了表征,结果显示催化剂表面酸中心适当的强度、数量和分布有利于乙烷的活化和催化转化,Cr³⁺和Cr⁶⁺物种是反应的活性中心。     

乙烷氧化脱氢制乙烯Ni基催化剂

在实验室条件下,了解浸渍法、水热处理法、固相交换法下乙烷氧化脱氢制乙烯Ni基催化剂的作用。     

乙烷催化氧化脱氢反应及其催化剂研究的进展

工业上,生产乙烯的方法主要是在600—1000℃的温度下将乙烷或更重的烃类进行热裂解。但是,自从美国UnionCarbide公司于1978年公布了在含Mo-V-Nb的混合氧化物催化剂存在下进行乙烷氧化脱氢制乙烯的研究报告之后,已有     

丙烷脱氢制丙烯催化剂研究进展

丙烷作为天然气和页岩气等的重要成分,其高效催化转化不仅具有重要的理论研究意义,而且具有广阔的应用前景.丙烷直接脱氢制丙烯已成为增产丙烯的有效手段.对丙烷脱氢反应的铂基催化剂、铬基催化剂、碳基催化剂以及钒基催化剂进行综述,重点介绍载体及助剂对铂基及铬基催化剂活性和稳定性的影响,并提出目前丙烷脱氢反应催化剂研究的关键问题,...     

美国页岩气全产业链考察报告摘要——中国进口乙烷裂解制乙烯产业发展机会

介绍了美国页岩气全产业链概况,分析了我国进口乙烷裂解制乙烯产业的机会和风险,提出了我国乙烷裂解制乙烯产业发展的建议。