丙烷脫氫制丙烯催化劑研究.pdf

1、以β分子篩和γ-Al2O3為載體，分別制備Pt/β、Pt-Sn/β、Pt/γ-Al2O3、Pt-Sn/γ-Al2O3催化劑用于丙烷催化脫氫制丙烯反應(yīng)，利用各種表征對(duì)催化劑進(jìn)行分析，并對(duì)其中活性和穩(wěn)定性最好的催化劑，借助響應(yīng)面軟件對(duì)丙烷催化脫氫制丙烯的工藝條件進(jìn)行了分析優(yōu)化。
　　1.考查了β分子篩為載體的各催化劑的丙烷脫氫反應(yīng)性能，發(fā)現(xiàn)β分子篩直接作為催化劑時(shí)，基本無(wú)活性;負(fù)載活性組分Pt于載體后，催化劑有活性，但是催化劑失活較快

2、，丙烯選擇性較差。同時(shí)，對(duì)催化劑的制備工藝和反應(yīng)工藝條件做了初步探索，確定了催化劑的最佳制備方法為分步浸漬法（先負(fù)載Sn組分，再負(fù)載Pt組分），初步確定的工藝過(guò)程為:催化劑在流動(dòng)氫氣(20mL/min)中于500℃下還原2.5h，而后向反應(yīng)管中通入丙烷和氫氣，丙烷流量為40mL/min，氫氣流量為10mL/min，反應(yīng)溫度為600℃，反應(yīng)的質(zhì)量空速為8.6h-1。考察了Pt含量和Sn含量對(duì)催化劑丙烷脫氫反應(yīng)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，適量的S

3、n助劑的添加可以明顯改變Pt/β3催化劑的反應(yīng)性能，確定了Pt和Sn的最佳含量分別為0.5wt％和0.7wt％，并應(yīng)用BET分析法、XRD、NH3-TPD、熱重等技術(shù)對(duì)催化劑的物理結(jié)構(gòu)、催化劑表面酸性以及催化劑的抗積碳性能進(jìn)行表征。
　　2.考察了γ-Al2O3為載體的催化劑的性能。發(fā)現(xiàn)Pt//γ-Al2O3催化劑的丙烷脫氫反應(yīng)的初始活性較高，但催化劑活性下降較快，且丙烯選擇性不高。Sn組分的添加可以明顯提高催化劑的穩(wěn)定性、反應(yīng)活

4、性以及丙烯選擇性，這是由于Sn可以提高Pt組分的分散度，同時(shí)使催化劑的金屬功能和酸性功能得到一個(gè)較好的匹配，確定了Sn的最佳含量為0.9wt％，此時(shí)催化劑轉(zhuǎn)化率較高，穩(wěn)定性較好，并對(duì)該催化劑進(jìn)行了30h的穩(wěn)定性試驗(yàn)考察，發(fā)現(xiàn)在11h的短時(shí)間內(nèi)，催化劑的活性較高，穩(wěn)定性較好，超過(guò)11h以后，催化劑失活速度加快，說(shuō)明催化劑仍需要改性。運(yùn)用NH3-TPD、Py-IR、BET法以及熱重對(duì)該系列催化劑的物理結(jié)構(gòu)、表面酸性等進(jìn)行分析。
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