氧化铝煅烧温度对丙烷脱氢催化剂性能的影响

针对丙烷脱氢催化剂用氧化铝作为载体时存在的孔结构与表面酸性调节的问题,开发了以海藻酸盐为黏合剂,采用挤出滚圆方法,制备了大孔球形氧化铝颗粒,并以此作为载体负载Pt、Sn活性组分制备了丙烷脱氢催化剂,研究了氧化铝载体煅烧温度对催化剂晶型、孔道结构、表面酸性、H2还原性能与丙烷脱氢性能的影响.实验结果表明:随氧化铝载体煅烧...     

低碳烷烃脱氢催化剂的研究进展

叙述了低碳烷烃脱氢研究的发展现状。介绍了低碳烷烃脱氢的方法,包括无氧脱氢法和有氧脱氢法。用于低碳烷烃脱氢的Pt基催化剂主要缺点是稳定性差、选择性低。分别介绍了Pt基催化剂的活性组分、载体及不同助剂添加对Pt-Sn催化剂性能的影响。简单介绍了铬系催化剂以及国外低碳烷烃脱氢的技术工艺。最后对低碳烷烃脱氢催化剂的发展趋势做了展望。     

氧化铝载体孔结构对长链正构烷烃(C_(16)～C_(19))脱氢Pt-Sn-K/Al_2O_3催化剂性能的影响

通过N_2吸附-脱附法对4种Al_2O_3载体进行孔结构表征,采用等体积真空浸渍法制备Pt质量分数0.5%的Pt-Sn-K/Al_2O_3催化剂,以直链烷烃C_(16)~C_(19)脱氢反应为探针,考察Al_2O_3载体孔结构对催化剂脱氢性能的影响。结果表明,催化剂载体的孔容、平均孔径和比表面积之间存在相互制约的关系。载体孔容和平均孔径大,则其比表面积相对较小。对于直链烷烃C_(16)~C_(19)脱氢催化剂,较大孔容、孔径和一定比表面积的Al_2O_3载体为最佳,孔容和孔径较小的催化剂脱氢活性和稳定性较差。     

一种低碳烷烃脱氢催化剂及其制备方法

<正>申请号:201610252805.4申请日:2016-04-22申请人:中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院本发明公开了一种低碳烷烃脱氢催化剂及其制备方法。该催化剂具有如下性质:以多级孔ZSM-5分子筛和氧化铝为载体,Pt为活性组分,Sn和Na为助剂。低碳烷烃脱氢催化剂的制备方法,包括如下内容:(1)制备多级孔ZSM?5分子筛,然后进行铵处理;(2)将上述多级孔ZSM?5分子筛与氧化铝、田菁粉和稀硝酸溶液混合,经过打浆、混捏、挤条后,     

低碳烷烃脱氢Pt系催化剂的研究进展

低碳烷烃脱氢Pt系催化剂由于活性较高且对环境友好等优点而被广泛研究。从催化剂的助剂、载体以及制备方法三个方面,综述了近五年的低碳烷烃脱氢Pt系催化剂的研究进展,并对Pt系催化剂未来的研究方向进行了展望。     

铂系低碳烷烃脱氢催化剂研究进展

综述了近年来国内外铂系低碳烷烃脱氢催化剂的技术现状与研究进展。首先从热力学角度论述了低碳烷烃脱氢反应与相关副反应的反应机理,随后分别从活性位点性能与催化脱氢的关系,氧化铝、分子筛等载体的作用,以及锡、碱金属、碱土金属、过渡金属等助剂改性对催化剂的影响等3个方面分析了铂系低碳烷烃脱氢催化剂的优势与存在的问题,进而探究了铂系脱氢催化剂的失活原因。最后对铂系脱氢催化剂的研究前景做了展望,提出该系列催化剂的主要发展方向包括降低贵金属铂的负载量、提高催化剂的稳定性、减少积炭副反应等。     

钾对丙烷脱氢催化剂性能的影响

考察助剂钾对氧化铝和介孔分子筛SBA-15载体体系的丙烷脱氢催化剂性能的影响,XRD、NH₃-TPD和铂分散度表征结果表明,钾对两种体系催化剂的影响完全不同,在氧化铝体系中,钾助剂降低催化剂酸性,提高催化剂性能,而在SBA-15载体体系中,钾的引入使催化剂中铂的分散度大大降低,从而使催化剂活性降低,不利于反应。     

氧化铝载体老化温度对长链烷烃脱氢催化剂性能的影响

采用油柱成型法制备球形氧化铝,考察了氧化铝载体老化温度对长链烷烃脱氢催化剂性能的影响,通过强度、堆积密度、BET和NH₃-TPD等手段对载体进行表征。结果表明,老化温度对载体表面的酸强度和酸量有较大影响。随着老化温度的升高,酸强度及酸量逐渐变大,使长链烷烃脱氢过程中单烯烃收率降低。     

直链烷烃脱氢催化剂载体制备新工艺

研究了以Na Al O2-Al2(SO4)3为原料制备直链烷烃脱氢催化剂载体的工艺,考察p H交替变化对直链烷烃脱氢催化剂载体孔结构的影响,采用XRD、TEM、DTG、DTA、氮吸附-脱附仪和压汞仪等对载体的晶相、粒子形态、结晶水含量、比表面积及孔分布进行表征。结果表明,p H交替变化使拟薄水铝石晶粒尺寸增加,结晶水含量降低,制备出孔容≥1.2 m L·g-1、比表面积≤150 m2·g-1和堆积密度≤0.32 g·m L-1的具有双孔分布的直链烷烃脱氢催化剂载体γ型氧化铝。酸性条件下,大量细小无定形氧化铝迅速溶解,有利于更多细小拟薄水铝石颗粒形成;碱性条件下,这些迅速溶解的无定型氧化铝附着在拟薄水铝石颗粒上,使拟薄水铝石一次粒子逐步长大,结晶度增加。     

PtSn-Mg(Zn)AlO催化剂应用于乙烷脱氢反应研究

采用阴离子交换法合成了一系列不同Zn和Pt含量的PtSn-Mg(Zn)AlO催化剂用于乙烷脱氢反应。实验结果表明,在水滑石载体中掺杂少量的Zn对乙烷脱氢反应有明显影响。当Zn含量为2%（质量）时Pt基催化剂活性性能最优,在550℃时乙烷初始转化率达到27.1%,2 h平均转化率为21.6%。BET和SEM结果表明PtSn-Mg(Zn)AlO催化剂比PtSn-MgAlO催化剂比表面积更大,TEM结果显示,PtSn-Mg(Zn)AlO催化剂和PtSn-MgAlO催化剂的金属颗粒的平均直径分别为（1.49±0.31）nm 和（2.0±0.23）nm,说明Zn的掺杂在一定程度上改变了催化剂的结构,能减小Pt颗粒的尺寸,更好地分散Pt颗粒,从而改善乙烷催化脱氢反应性能。此外,考察温度对乙烷脱氢反应性能影响,发现温度越高乙烷初始转化率越高,但催化剂越易失活;考察Pt负载量对乙烷脱氢反应性能的影响,发现增加Pt含量并不能使乙烷转化率得到相应倍数的增加,即增加Pt含量反而使Pt的利用率降低了,因此适量降低PtSn-Mg(2-Zn)AlO催化剂中Pt含量对研究乙烷脱氢反应有深远意义。     

轻质烷烃异构化催化剂研究进展

综述了轻质烷烃异构化催化剂的研究现状及发展趋势,总结了轻质烷烃异构化反应的特点,介绍了有代表性的氯化铝型、分子筛型、固体超强酸型轻质烷烃异构化工业催化剂,并分别从反应温度、产品辛烷值、抗毒性等方面对比了几种工业催化剂的性能及优缺点。重点从活性组分和载体两方面描述了各类轻质烷烃异构化催化剂的最新研究进展,包括Pt/zeolite、Pt/ZrO₂-SO₄、杂多酸、Pt/WO₃-ZrO₂、介孔材料、钼基催化剂、离子液体等,同时提出了催化剂研究中面临的一些问题。最后指出了低温、高抗毒性的轻质烷烃异构化催化剂将是未来研究的 焦点。     

丁烷脱氢工艺及催化剂研究进展

C₄烯烃作为石油化工和聚合物行业的基础原料被广泛用于合成橡胶、塑料和特种燃料等的生产。由低碳烷烃向C₄烯烃的转化,不仅可以有效缓解我国低碳烯烃紧缺的难题,而且可以大大提升低碳烷烃的附加值。综述近年来国内外丁烷催化脱氢的技术现状与研究进展,重点论述正丁烷脱氢反应的机理、催化剂活性组分、载体及助剂对催化脱氢性能的影响,概述脱氢催化剂的失活原因,并对丁烷脱氢催化剂的研究前景进行展望。     

PtSn-Mg(Zn)AlO催化剂应用于乙烷脱氢反应研究

采用阴离子交换法合成了一系列不同Zn和Pt含量的PtSn-Mg (Zn) AlO催化剂用于乙烷脱氢反应。实验结果表明,在水滑石载体中掺杂少量的Zn对乙烷脱氢反应有明显影响。当Zn含量为2%(质量)时Pt基催化剂活性性能最优,在550℃时乙烷初始转化率达到27.1%,2 h平均转化率为21.6%。BET和SEM结果表明PtSn-Mg(Zn) AlO催化剂比PtSn-MgAlO催化剂比表面积更大,TEM结果显示,PtSn-Mg(Zn) AlO催化剂和PtSn-MgAlO催化剂的金属颗粒的平均直径分别为(1.49±0.31) nm和(2.0±0.23) nm,说明Zn的掺杂在一定程度上改变了催化剂的结构,能减小Pt颗粒的尺寸,更好地分散Pt颗粒,从而改善乙烷催化脱氢反应性能。此外,考察温度对乙烷脱氢反应性能影响,发现温度越高乙烷初始转化率越高,但催化剂越易失活;考察Pt负载量对乙烷脱氢反应性能的影响,发现增加Pt含量并不能使乙烷转化率得到相应倍数的增加,即增加Pt含量反而使Pt的利用率降低了,因此适量降低PtSn-Mg(2-Zn) AlO催化剂中Pt含量对研究乙烷脱氢反应有深远意义。     

CrO_x/ZSM-5-Al_2O_3复合载体催化剂对丙烷脱氢性能的影响

将不同质量分数的钠型ZSM-5引入氧化铝溶胶制备复合载体,负载活性组分铬并用于丙烷脱氢催化实验。利用XRD、XRF、BET、NH3-TPD、UV-Vis等对添加不同ZSM-5质量分数的复合载体、催化剂样品进行表征,考察了不同质量分数ZSM-5对催化剂的孔分布、晶体结构、表面酸性、金属存在形式、积碳行为及丙烷脱氢性能的影响。结果表明,5%ZSM-5与氧化铝复合,增加了催化剂表面有利于脱氢反应的弱酸位点比例,增加了可被还原的Cr~(6+)及脱氢活性中心不饱和Cr~(3+)的数量,有效抑制积碳生成,提高催化剂的平均反应活性;当反应温度为600℃、C_3H_8与N_2体积流量比为1∶15时,催化剂的丙烷转化率与丙烯选择性可达52. 0%和90. 0%。     

丙烷脱氢用高稳定性Pt基催化剂研究进展

丙烯作为重要的有机化工原料,国内外对其需求量持续增长,造成供不应求。丙烷脱氢(PDH)工艺是以丙烷为原料定向生产丙烯的技术,具有原料来源广泛、丙烯选择性高、产物简单易分离等优势,备受人们关注。本文主要阐述了近十年PDH反应中高稳定Pt基催化剂结构调控和工艺方面的研究进展。总结发现,Pt基催化剂具有最高的反应活性和丙烯选择性,然而,Pt基催化剂在反应中易积炭失活,且在高温下容易烧结团聚,造成稳定性下降。为提高Pt基催化剂的稳定性,研究者主要从催化剂结构设计和操作工艺条件优化两个角度出发。在Pt活性中心的调控方面：(1)调节Pt位点的结构特性,如分散度、粒径尺寸等;(2)加入金属助剂,如Sn、Cu、Ga、Zn等;(3)调控载体的酸性、比表面积、孔结构、金属-载体的相互作用等,能有效改善Pt基催化剂的抗烧结稳定性与抗积炭性能。在操作工艺条件优化方面,通过向丙烷原料中引入CO₂、H₂、水蒸气或者其他烷烃可增强Pt基催化剂的抗积炭稳定性、提高丙烯的收率。最后,文章指出有效耦合Pt基催化剂结构与操作条件是进一步提高PDH反应中Pt基催化剂稳定性和丙烯收率...     

Pt系异丁烷脱氢催化剂研究进展

综述了Pt系异丁烷脱氢的研究状况,探讨了铂系催化剂的活性中心,重点总结了载体、助剂、失活这几方面对铂系催化剂的反应性能的影响,并对铂系催化剂的研究前景进行了展望.     

球形氧化铝的制备及其在丙烷脱氢催化剂中的应用

以中和法、水热法、醇铝法和铝粉盐酸回流法合成的氧化铝前驱体为原料分别制备球形氧化铝载体（记为ZH、SR、ST和SOL）,通过强度仪、X射线荧光光谱仪（XRF）、低温氮气吸附-脱附、扫描电镜（SEM）、氨程序升温脱附（NH₃-TPD）等手段对氧化铝载体进行表征,以丙烷脱氢为探针反应研究了氧化铝的制备方法对催化剂（Pt-Sn-K/Al₂O₃）脱氢性能的影响。实验结果表明：不同方法合成的氧化铝前驱体均制备出高强度的球形氧化铝载体,其中水热法和醇铝法制备的载体还具有较大的孔容和适中的比表面积;前驱体的制备方法对催化剂的酸性影响较大,中和法制备的氧化铝载体制备的催化剂主要是弱-中强酸中心,其他方法制备的氧化铝载体制备的催化剂为弱酸中心,催化剂酸量由大到小的顺序为ZH-CAT、SOL-CAT、ST-CAT、SR-CAT;评价结果表明,醇铝法和水热法制备的载体应用于丙烷脱氢催化剂表现出良好的性能,相当于甚至优于工业剂水平。     

分子筛负载铂催化剂上四氢萘加氢裂解反应行为

四氢萘是多环芳烃加氢转化的产物或者中间体,其加氢裂解行为和规律的研究在重芳烃转化和脱除领域有着重要的意义。采用等体积浸渍法制备得到了氧化铝负载贵金属(Pt,Ir和Pd)催化剂和酸性分子筛(MOR和ZSM-5)负载铂双功能催化剂,考察了它们催化四氢萘加氢裂解的反应行为。氧化铝为载体时金属催化剂表面主要发生加氢及脱氢反应,其中金属Pt表现出最高的加氢和脱氢活性。双功能催化剂上四氢萘发生加氢裂化、异构化、氢转移及烷基化等复杂反应,金属Pt通过氢溢流作用提高了分子筛Br?nsted酸活性从而提高催化剂加氢裂解活性和选择性,但过量金属Pt会加剧苯环加氢而不利于单环芳烃的生成。分子筛孔道的限域作用对四氢萘的反应活性及产物分布有重要影响,相比Pt/ZSM-5催化剂,Pt/MOR表现出更高的裂解活性及异构化选择性。Pt/MOR催化剂上四氢萘加氢裂解主要通过异构-裂解路径进行,异构化活性及异构体构型决定了裂解活性及产物的分布。     

丙烷脱氢催化剂的开发研究

丙烷脱氢反应受热力学平衡限制,制备高活性、高稳定性的催化剂是丙烷脱氢工艺的关键。催化剂主要以Al_2O_3单体、复合物或分子筛为载体,以贵金属Pt为活性组分,通过添加助剂Sn等以获得较高的脱氢性能。近年来,一系列催化脱氢催化剂的研究和应用专利相继公开,成为丙烯生产的第三大方法。概述了丙烷脱氢的专利技术,从载体类型和助剂选择、催化剂的制备方法及应用等方面综述了催化剂的研究进展。     

丙烷脱氢制丙烯催化剂的研究进展

丙烷脱氢产业的迅猛发展亟需研发新一代高性能催化剂。本综述阐述了近年来新型负载型Pt纳米簇、金属氧化物和碳材料在丙烷脱氢反应中的研究进展。文章指出：Pt纳米簇的分散性和稳定性是决定其脱氢性能的关键因素;通过发展新合成技术和调节载体性质能改进其催化活性。金属氧化物中不饱和金属阳离子是脱氢反应的活性位点;调节载体的性质、优化制备方法以及结构掺杂都可显著提高其催化活性。碳材料中的含氧官能团被认为是丙烷脱氢反应的活性中心;对碳材料的比表面积、孔道性质及含氧官能团的数量等参数进行合理调控,能改善其催化性能。最后,文章提出未来的研究将重点解决Pt纳米簇的抗烧结性能弱、氧化物的本征活性低、碳材料高温稳定性差的问题,实现该领域的重大突破。