异丁烷催化脱氢反应机理与失活动力学研究进展

异丁烯是化工行业重要的基础原料,国内外对异丁烯的需求量逐年递增。仅靠石油催化裂解已无法满足对异丁烯的需求,开展异丁烷脱氢制异丁烯工艺的研究备受关注。综述Cr系异丁烷脱氢催化剂的研究进展,探讨Cr系催化剂的活性中心以及发生在活性中心上的多种反应机理和相应的动力学模型,详述催化剂的失活机理,总结积炭的形成过程,指出Cr系异丁烷催化脱氢反应和失活机理以及相关动力学方面研究的不足,并对未来研究前景进行展望。     

异丁烷脱氢过程催化剂结焦与焦性质研究

在固定床反应装置上,采用YBD型Cr/Al_2O_3催化剂催化异丁烷脱氢,通过热分析技术研究结焦催化剂,考察反应条件对催化剂结焦量及焦性质的影响。结果表明,Cr/Al_2O_3催化剂对异丁烷脱氢有较好的催化活性,当反应温度580℃,空速800 h^(-1)时,异丁烷转化率60%以上,异丁烯选择性90%以上,异丁烯收率约60%。反应温度、空速以及异丁烯对结焦催化剂的焦含量有明显影响,当反应温度超过580℃,随着原料气中异丁烯含量的增加,催化剂的结焦量迅速增加。     

异丁烷氧化脱氢制异丁烯催化剂研究进展

异丁烯市场的迅猛发展,促使异丁烷氧化脱氢制异丁烯技术得以重视,商业化的Pt基和CrO_x基催化剂存在的不足,使得对新型脱氢催化剂的研究开发成为热点。本文简述了异丁烯市场及发展前景,概述了异丁烷氧化脱氢制异丁烯技术的发展现状,综述了目前文献广泛报道的异丁烷氧化脱氢制异丁烯催化剂的类型(包括MoO_x基、VO_x基、In_2O_3基、Ni基催化剂和单原子催化剂)、活性物种及研究方向,并分析了上述催化剂的优缺点。分析发现,金属氧化物催化剂制备方法传统易行,但产物烯烃收率和稳定性等方面仍待提高,与之相比,单原子催化剂只含有一种活性金属原子,降低了金属负载量的同时提高了其利用率,具有巨大的研究前景。制备方法和实际应用性是未来单原子催化剂的研究重点。     

原料中杂质对异丁烷脱氢Pt-Sn-K/Al2O3催化剂性能的影响

采用固定床法考察了原料异丁烷中乙硫醇、甲醇、正丁烷和1-丁烯等杂质对Pt-Sn-K/Al₂O₃催化剂上异丁烷脱氢制异丁烯反应性能影响,反应产物使用气相色谱进行分析.实验结果表明,在异丁烷脱氢制异丁烯正常反应条件下,即温度580℃、压力0.1MPa、进料组成H₂/i-C₄H₁₀(体积比)= 2、总空速GHSV = 2000h^-1、GHSV(i-C4H10)= 667h^-1,乙硫醇、甲醇、正丁烷和1-丁烯对Pt-Sn-K/Al₂O₃催化剂的异丁烷转化率和异丁烯选择性均有较大的影响,且杂质含量越高,对催化剂的转化率和选择性影响越大.并对杂质造成催化剂失活的原因进行了分析.     

异丁烷脱氢制异丁烯反应过程Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂的失活分析

研究了Pt-Sn-K/γ-Al₂O₃催化剂在异丁烷脱氢-器内再生循环过程中脱氢反应性能,采用N₂物理吸附、CO脉冲吸附、NH₃-TPD和TG对催化剂进行表征,提出了催化剂的失活原因。结果表明,新鲜Pt-Sn-K/γ-Al₂O₃催化剂上异丁烯初始收率为39.5%,脱氢反应24 h后异丁烯收率降至20.6%。经2次脱氢-再生循环后,催化剂上异丁烯收率降至11.1%,72 h反应结束时异丁烯收率降至7.9%。积炭覆盖催化剂的活性位是导致催化剂失活的主要原因。Pt烧结及Pt-Sn合金形成使催化剂上Pt分散度降低,导致再生后催化剂活性明显下降。     

汽油添加剂MTBE的制法

美国空气产品与化学品公司开发了以原料异丁烷制甲基叔丁基醚(MTBE)的技术,即 Houdry Catofin 工艺。得克萨斯石油化学制品公司采用此工艺进行异丁烷脱氢。该工艺首先将异丁烷脱氢,得到异丁烯混合物。通过特定的催化剂及设备,获得高收率异丁烯。以前制取 MTBE 受异丁烯量     

异丁烷催化脱氢研究进展

异丁烷催化脱氢产物异丁烯可用于制备甲基叔丁基醚、丁基橡胶和聚异丁烯，也可用于合成甲基丙烯酸酯和异戊二烯等各种有机原料和精细化学品。从异丁烷催化脱氢反应机理、现有工艺和催化剂研究等方面综述了异丁烷催化脱氢的研究进展。催化剂研究主要包括催化剂的制备方法、制备条件、助催化剂的作用以及评价条件。     

异丁烷催化脱氢制异丁烯

正产品和技术简介:用于异丁烷催化脱氢制异丁烯的催化剂性能已经满足工业级需求。所研制的催化剂具有催化活性高、选择性高、抗积碳性能突出、高空速等优点。具体性能如下:(1)该催化剂在异丁烷催化脱氢反应中表现出良好的活性、选择性,同时可以适用于不同正异比混合碳四烷烃的脱氢,其脱     

Au-Pt-Sn异丁烷脱氢催化剂的制备

以异丁烷为原料制取异丁烯是解决异丁烯稀缺和异丁烷浪费的双赢方法,异丁烷脱氢主要问题是催化剂的研发。国内外大量研究以Pt-Sn为活性组分,但仍然存在转化率偏低和容易失活等问题,而负载型纳米Au催化剂在低温时对CO氧化表现出很高的催化活性。在原有Pt-Sn催化剂基础上,加入Au,采用等体积浸渍法制备Au-Pt-Sn催化剂,比较Au对异丁烷脱氢催化剂转化率和选择性的影响,使用小型固定床不锈钢反应器,常压、温度600 ℃、空速2 400 h^-1和临氢条件下评价其性能。发现加入一定量Au后,增强了催化剂活性,n(Au)∶n(Pt)=1.0时,异丁烯收率大于40%。考察催化剂再生前后效果差异,发现经过再生后,异丁烷转化率和选择性略低有下降,表明催化剂可以再生利用。     

改性VOx/MSU-1催化剂上CO2氧化异丁烷脱氢反应

以MSU-1为载体制备了一系列改性的VOx/MSU-1催化剂,并在CO2氧化异丁烷脱氢制异丁烯的反应中评价了催化剂的性能,发现稀土元素La、Ce的加入能提高催化剂的活性。采用XRD、H2-TPR及NH3-TPD方法对催化剂La2O3-VOx/MSU-1进行了深入的表征,发现La2O3的加入提高了载体MSU-1上活性组分VOx的分散度,同时也改善了催化剂表面的酸碱性,更加有利于异丁烷氧化脱氢反应的进行。优化了反应条件,在最佳反应条件下,异丁烷的转化率为63.6%,异丁烯的产率为52.3%。最后,通过8 h的稳定性实验,发现与VOx/MSU-1相比,催化剂La2O3-VOx/MSU-1具有更好的催化稳定性。     

氢-水蒸气稀释条件下脱氢催化剂的性能

为了扩大异丁烯的来源,解决甲基叔丁基醚的生产原料问题,文中研究了使用氢气和氢气-水蒸气为稀释剂的情况下,Pt-Sn-K/Al2O3催化剂上异丁烷脱氢生成异丁烯的行为.实验发现:提高反应温度,2种稀释条件下异丁烷的转化率均得到提高,但在氢气-水蒸气稀释条件下异丁烷转化率的增长幅度更大;与单一氢气稀释相比,氢气-水蒸气混合...     

VOx／SiO2催化剂上异丁烷催化脱氢制异丁烯

研究了使用负载法制备的VOx／SiO2催化剂上的异丁烷催化脱氢制异丁烯的反应。使用XRD和Raman光谱技术表征了催化剂的表面结构,考察了催化剂的钒氧化物负载量、反应温度和H2／n-C4H10比对反应性能的影响。研究结果表明：钒氧化物最大单层覆盖量为9％左右,大于9％催化剂表面开始形成V2O5晶体,堵塞载体孔道,使催化剂活性位减少;V2O5负载量9％为最佳钒氧化物负载景;反应温度在590-620℃,氢烷比为1-3为最佳反应条件。同时C1-C3裂解收率受反应温度影响较大,而与氢烷比及钒氧化物负载量影响不大。     

Microspherical chromium oxide/alumina catalyst KDM for fluidized-bed isobutane dehydrogenation: Development and industrial application experience

A microspherical chromium oxide/alumina catalyst (KDM) has been developed for fluidized-bed isobutane dehydrogenation. This catalyst shows a high catalytic activity, selectivity, and thermal stability. The KDM preparation technology involves an alumina support produced by centrifugal thermal activation (CTA) of gibbsite-CEFLAR? technology. This technology makes it possible to regulate the phase composition of the CTA product in a wide range and to synthesize, from this product, supports with preset structural and textural properties. The support and catalyst production technologies have been commercialized by Altailyuminofor Co. Since 2008, the KDM catalyst has been employed by SIBUR Holding Co. and Ekooil Co. (Omsk). Industrial-scale application of the catalyst has demonstrated that isobutane dehydrogenation over an IM-2201 + KDM mixture reduces the catalyst consumption (kg/(t isobutylene)) from 22–23 for pure IM-2201 to 8-9.5 for the IM-2201 + KDM mixture. For further improvement of the KDM catalyst, fundamental studies of the nature of the active component of this catalyst have been carried out: the role of different states of supported chromium oxide species in dehydrogenation has been elucidated and approaches to controlling the proportion of active and selective chromium oxide species have been devised. These studies have culminated in the development of a catalyst modification whose activity and selectivity exceeds the same characteristics of the original KDM catalyst by 2–4 wt %.     

不同孔径硅胶上异丁烷脱氢性能研究

采用Cr₂O₃为活性组分,K₂O为助催化剂,以不同孔径硅胶为载体,制备异丁烷脱氢催化剂,在连续微反-色谱装置上对催化剂的反应性能进行考察,结果表明,A型硅胶与B和C型硅胶相比具有更好的脱氢性能,在负载Cr₂O₃质量分数为20%和K₂O质量分数为2%时,600 ℃条件下,异丁烷转化率为24.00%,异丁烯选择性为80.94%,SEM分析表明,高温下催化剂A和B不够稳定,催化剂C的稳定性较好。     

新型异丁烷脱氢催化剂性能

对异丁烷脱氢催化剂YBD-101和国外某催化剂L进行性能比较。采用XRD和BET研究催化剂的物相结构和比表面积,固定床反应器考察两种催化剂的异丁烷脱氢催化活性和产物选择性。结果表明,催化剂YBD-101较催化剂L具有Cr2O3颗粒细小和比表面积大等特点。在反应温度(500~620)℃和空速(1.0~2.0)h-1条件下,催化剂YBD-101的异丁烷转化率高于催化剂L8个百分点,产物选择性高于催化剂L 3个百分点。催化剂YBD-101的活性稳定性优于催化剂L,再生周期明显延长,具有较好的经济效益和社会效益。     

钯复合膜反应器中异丁烷催化脱氢反应

引　言异丁烷脱氢反应是一个受热力学平衡限制的反应 ,平衡转化率很低 ,若将膜反应器用于该反应 ,则可以通过膜不断地从反应区选择性分离出氢气 ,克服了反应受热力学平衡制约的缺点 ,这样就可降低反应温度和减压程度的要求 ,改善反应的工艺条件 ,从而达到高效和节能的目的 .文献中已分别对钯 /陶瓷复合膜[1,2 ]和钯 -钌 (钌的质量分数为 2 % )合金膜[3]反应器中的异丁烷脱氢反应进行了初步研究 .前文[4 ]已对用改进的化学镀新工艺制备的钯和钯 -银 /陶瓷复合膜进行了表征 ,本文将用钯-银 /陶瓷复合膜反应器进行异丁烷脱氢反应的研究 .本工作…