ZSM-5分子筛掺杂双稀土金属用于低碳烷烃脱氢反应

以硝酸铈、硝酸镧为前驱体,采用水热法合成不同La-Ce质量比改性的ZSM-5分子筛,运用分步浸渍法负载铂和钠制备不同载体的铂基催化剂,通过XRD、BET、NH3-TPD、TG对催化剂进行表征。并以丙烷为原料在固定床反应器中脱氢,对不同催化剂进行评价,考察不同反应条件对催化剂性能的影响。结果表明:相对于单一的ZSM-5分子筛,在水热合成分子筛中引入适当质量比的La、Ce会使催化剂的比表面积、孔体积和孔径减小,分子筛的结晶度降低,但不改变分子筛原有的晶体结构,同时La、Ce的相互协同作用能降低催化剂的酸性,提高催化剂的抗积碳性能。在催化剂用量为2.0 g、反应压力为0.1 MPa、反应温度为590℃、氢烃摩尔比为0.25、质量空速为3 h~(-1)时,La、Ce质量比为0.75的Pt Na/La-Ce-ZSM-5催化剂显示了最佳的催化活性,丙烷转化率为36.8%,丙烯的选择性为95.9%,并且反应40 h后仍具有良好的催化稳定性。