丙烷/异丁烷脱氢Pt系催化剂 Ⅳ.负载型Pt系催化剂的载体与助剂

介绍了Pt系催化剂的载体和助剂对烷烃脱氢性能的影响。非酸性、比表面积大、热稳定性好、与Pt相互作用强的载体,有利于减少裂解反应,提高Pt的分散度和催化剂的抗烧结能力。Sn是在Pt系催化剂中应用最多的助剂,可提高Pt分散度和抗烧结能力,促进烯烃的脱附提高其选择性,促进焦炭前身物向载体迁移,减缓催化剂结焦失活。     

萘、四氢萘和十氢萘的加氢或脱氢反应与催化剂的研究进展

概述了萘、四氢萘和十氢萘的加氢或脱氢反应的机理和动力学,这3种物质在临氢条件下发生的反应主要包括加氢饱和、加氢开环和积碳结焦等。详细论述了萘或四氢萘加氢催化剂(包括贵金属催化剂和非贵金属催化剂两类)的制备方法及其性能:贵金属催化剂的加氢活性高,但成本高、抗中毒能力差、易失活;非贵金属催化剂的成本低、失活速率慢,但加氢性能低。同时介绍了十氢萘和四氢萘在储氢材料方面的应用,并对其发展前景进行了展望。     

水蒸气对Pt-Sn/Al_2O_3催化剂结构及其催化丙烷脱氢反应性能的影响

采用分步等量浸渍法制备了不同Sn/Pt摩尔比的Pt-Sn/Al_2O_3催化剂,利用CO-DRIFTS,H_2-Chem,XPS等手段对催化剂进行表征,考察了水蒸气添加量对催化剂结构及其催化丙烷脱氢反应性能的影响,探讨了水蒸气对丙烷脱氢反应性能影响的作用机理。实验结果表明,水蒸气对低Sn/Pt摩尔比催化剂的活性具有抑制作用,而对高Sn/Pt摩尔比催化剂的活性具有促进作用,水蒸汽对催化活性的抑制作用主要是由于水在Pt表面吸附解离生成的含氧物种与脱氢物种之间存在相互作用及水蒸气会促进Pt颗粒的烧结;而水蒸气通过对Sn的氧化和分散作用暴露更多的Pt表面起到促进催化剂活性的作用;催化剂在水蒸气中反应时具有较高的失活程度,而Sn的引入提高了催化剂的稳定性。     

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。     

二氯乙烷氧氯化再生丙烷脱氢Pt-Sn/Al2O3催化剂的性能研究

氧氯化再生是Pt基催化剂烧结失活后的一种重要再生手段.以丙烷脱氢Pt-Sn/Al2O3催化剂为对象,研究了二氯乙烷(EDC)作氯分散剂时Pt基催化剂的再生工艺,重点考察了再生温度、氯浓度对再生效果的影响.采用BET、CO-Chem、ICP、HADDF-STEM和XPS等方法对再生前后的催化剂进行了表征.结果 表明,在一...     

反应条件对丙烷脱氢催化剂积炭行为的影响

丙烷脱氢催化剂失活原因主要是积炭。为了避免催化剂快速失活,研究了反应条件对自制的Pt-Sn/Al2O3催化剂结焦的影响,同时利用IR和Raman对失活催化剂进行了分析和表征。结果表明,温度、氢烃比和压力对催化剂的反应性能和积炭量有很大的影响。积炭的芳香性质和石墨化程度主要是由温度决定的。温度是催化剂失活的主要影响因素。     

南开大学的丙烷脱氢制丙烯催化剂研究获进展

近日,南开大学的研究团队通过配体保护的直接水热法制备了一系列具有不同锌负载量的含锌分子筛Zn@S-1。该催化剂中孤立的锌离子被S-1分子筛的Si—O键锚定,Zn作为唯一的反应活性位点,可催化丙烷脱氢制丙烯(PDH)反应。相关研究成果发表于《能源化学》杂志。商用PDH催化剂采用铂和铬,但铂的稀缺性和铬的毒性仍然是制约商用PDH催化剂应用的主要问题,非贵金属PDH催化剂引起广泛研究。     

含乙醇废水的膜分离提纯及回收液的再利用

采用膜分离技术提纯烷基苯厂某生产装置产生的含乙醇废水,通过渗透时间、渗透液乙醇浓度、膜通量等指标判断膜材料对乙醇废水的适用性.以膜提纯得到的乙醇溶液为原料,真空浸渍法制备贵金属铂(Pt)催化剂用于长链烷烃脱氢反应,通过微型反应装置进行催化剂评价实验,考察转化率、选择性、收率和催化剂失活参数等指标,结果表明:含乙醇废水经...     

非贵金属CO氧化催化剂的研究进展

综述了非贵金属CO氧化催化剂的研究情况,着重讨论了影响CO氧化非贵金属催化剂活性因素、催化机制、催化剂失活原因。指出了今后的研究方向。     

丙烷无氧脱氢制丙烯工艺和催化剂的研究进展

概述了目前已工业化的几种丙烷无氧脱氢制丙烯的技术,包括美国UOP公司的Olefl ex工艺、Lummus公司的Catofi n工艺、Krupp-Uhde公司的STAR工艺以及德国Linde-BASF公司的Linde工艺和Snamprogetti公司的FBD工艺。介绍了两种常用的丙烷无氧脱氢催化剂(Cr系和Pt系催化剂),简述了Cr系催化剂及其工艺,详述了Pt系催化剂的活性中心及脱氢机理及其改性的主要途径(加入助剂、改变催化剂载体和催化剂的制备方法等),并探讨了Pt系、Cr系催化剂的失活再生。最后对丙烷无氧脱氢反应及其催化剂的研究前景(包括反应机理、反应动力学、助剂的作用和催化剂的稳定性等)进行了展望。     

Phosphorous-Modified Carbon Nanotube-Supported Pt Nanoparticles for Propane Dehydrogenation Reaction

The sintering of Pt nanoparticles is one of the main reasons for catalyst deactivation during the high-temperature propane dehydrogenation(PDH) reaction. Promoters and supports have been introduced to prolong the catalyst life.However, it is still necessary to develop novel catalysts with robust stability. Herein, the phosphorus-modified carbon nanotube-supported Pt nanoparticles were employed for the PDH process. Phosphorus modification improves the Pt dispersion, effectively promoting the activity of Pt/P-CNTs. Additionally, the phosphorus-modified CNTs can interact strongly with Pt nanoparticles by improving the electron transfer or hybridization, stabilizing Pt nanoparticles from agglomeration, and significantly enhancing the catalyst stability.     

The Modeling of Kinetics and Catalyst Deactivation in Propane Dehydrogenation Over Pt-Sn/γ-Al2O3 in Presence of Water as an Oxygenated Additive

A reduction in catalyst's activity with time-on-stream and the formation of side products are two of the problems associated with catalytic propane dehydrogenation (PDH). Previous studies have indicated that the presence of small amounts of oxygenated additives such as water can reduce coke formation and enhance catalyst activity. The aim of the present work was to develop an appropriate kinetic model for PDH over a commercial Pt–Sn/γ-Al₂O₃ catalyst in the presence of small amounts of water. Experimental data were obtained from a previous study where catalytic PDH was carried out in a bench scale reactor system at atmospheric pressure in the temperature range of 575–620°C in the presence of different amounts of water. The kinetics of the main dehydrogenation reaction were described in terms of a Langmuir-Hinshelwood rate expression and the effects of water on coke deposition and catalyst sintering were considered in a catalyst deactivation model to explain the observed optimum level in the amount of added water.     

助剂Fe掺杂的铂基催化剂的制备及其丙烷脱氢的催化性能

通过X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H2-TPR)和热重(TG)分析及催化反应性能评价,研究了铁助剂的添加对Pt/Sn-SBA-15催化丙烷脱氢反应性能的影响。结果表明:适量Fe的添加能促进催化剂表面Pt金属粒子的分散,减少反应过程中积炭的产生,有利于丙烷脱氢反应的进行。但是,过量Fe的加入导致反应过程中介孔材料的结构坍塌和Fe物种的团聚,促进副反应的发生。在本实验中,Pt Fe1/Sn-SBA-15催化剂显示出最佳的反应性能,反应7 h后,丙烷转化率仍然高达50.7%,对应的丙烯选择性能够维持在94.5%以上。     

水蒸气对Pt-Sn-Ce催化剂的丙烷脱氢性能的影响

 摘要：以γ-Al2O3为载体, 采用连续等体积浸渍法制备了0.3%Pt/γ-Al2O3、0.3%Pt-0.9%Sn/γ-Al2O3和0.3%Pt-0.9%Sn/2.2%Ce-γ-Al2O3 3种Pt金属催化剂。考察了在C3H8催化脱氢制C3H6的体系中, 引入不同量的水蒸气对3种催化剂的催化脱氢性能的影响。结果表明,水蒸气的存在加速了0.3%Pt/γ-Al2O3和0.3%Pt-0.9%Sn/γ-Al2O3催化剂的失活, 同时降低了C3H6的选择性, 但对0.3%Pt-0.9%Sn/2.2%Ce-γ-Al2O3催化剂的稳定性影响较小。在0.3%Pt-0.9%Sn/2.2%Ce-γ-Al2O3体系中,水蒸气可以明显地提高C3H8的脱氢反应转化率和降低催化剂上的积炭量。对水蒸气处理后的Pt催化剂进行H2-化学吸附量测定的结果表明, Ce可以通过与活性中心Pt的强相互作用, 提高Pt粒子在水蒸气气氛下的抗烧结能力。C3H8脱氢转化率的提高是由于CeO中的活泼O与活泼H反应产生OH基团,OH基团参与了C3H8的β-H的消除反应, 提高了C3H8的脱氢速率。以γ-Al₂O₃为载体, 采用连续等体积浸渍法制备了0.3%Pt/γ-Al₂O₃、 0.3%Pt-0.9%Sn/γ-Al₂O₃和0.3%Pt-0.9%Sn/2.2%Ce-γ-Al₂O₃3种Pt 金属催化剂。考察了在丙烷（C₃H₈）催化脱氢制丙烯（C₃H₆）的体系中,引入不同量的水蒸气对3种催化剂的催化脱氢性能的影响。结果表明,水蒸气的存在加速了0.3%Pt/γ-Al₂O₃和0.3%Pt-0.9%Sn/γ-Al₂O₃催化剂的失活,同时降低了C₃H₆的选择性,但对0.3%Pt-0.9%Sn/2.2%Ce-γ-Al₂O₃催化剂的稳定性影响较小。在0.3%Pt-0.9%Sn/2.2%Ce-γ-Al₂O₃体系中,水蒸气可以明显地提高 C₃H₈的脱氢反应转化率和降低催化剂上的积炭量。对水蒸气处理后的 Pt 催化剂进行 H₂-化学吸附量测定的结果表明,Ce 可以通过与活性中心 Pt 的强相互作用,提高 Pt 粒子在水蒸气气氛下的抗烧结能力。C₃H₈脱氢转化率的提高是由于CeO 中的活泼O 与活泼H 反应产生OH 基团,OH 基团参与了 C₃H₈的 β-H 的消除反应, 提高了C₃H₈的脱氢速率。     

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。     

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。     

脱氯温度对Pt-θ-Al2O3催化剂丙烷脱氢性能的影响

Several Pt-θ-Al2O3 catalysts with similar ultra-low Cl contents were used to investigate the influence of the dechlorination temperature on the propane dehydrogenation reaction. The Pt-θ-Al2O3 catalyst with the highest dechlorination temperature showed the lowest propane rates and propylene selectivity. Scanning transmission electron microscopy showed that the dispersions of Pt nanoparticles decreased with the increasing dechlorination temperatures. Temperature-programmed reduction showed that the higher dechlorination temperature led to strong interactions between the metal and support and made it difficult to reduce Pt nanoparticles. Temperature-programmed reduction implied that more coke was deposited on the metal for catalyst with higher dechlorination temperatures. The Raman spectra and value of H/C showed that more side-reactions, such as cracking and severe deep dehydrogenation reactions, occurred for catalysts with higher dechlorination temperatures. Therefore, the lower dispersion of Pt nanoparticles, the stronger metal-support interactions and increased side-reactions, resulting in lower catalytic activities for Pt-θ-Al2O3 with higher dechlorination temperatures.