丙烷脫氫制丙烯Pt-Sn-MG-Al-O催化劑的制備及性能研究.pdf

1、丙烯是生產(chǎn)聚丙烯、異丙基苯、丙烯腈、丙三醇等的重要原料。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)丙烯的需求日趨增大，其需求量增幅已超過(guò)乙烯。而丙烯供需較為短缺，因此國(guó)內(nèi)外的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)對(duì)丙烯生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)表現(xiàn)出很大的關(guān)注。因丙烷的廉價(jià)易得，丙烷脫氫生產(chǎn)丙烯已成為僅次于蒸汽裂解和FCC工藝的第三大丙烯生產(chǎn)技術(shù)。水滑石是一種重要的復(fù)合材料，其作為催化劑、催化劑載體、催化劑前驅(qū)體得到了廣泛地應(yīng)用。水滑石煅燒產(chǎn)物金屬?gòu)?fù)合氧化物具有較高的比表面積，表現(xiàn)出較強(qiáng)的堿性

2、。在富含水蒸汽的反應(yīng)條件下，其具有很好的抗燒結(jié)性能。而Pt-Sn/Mg-Al-O催化劑應(yīng)用于丙烷脫氫反應(yīng)時(shí)，也表現(xiàn)出很大的優(yōu)勢(shì)。Pt-Sn/Al2O3催化劑再生時(shí)，需要加入氯化劑進(jìn)行活化，易腐蝕設(shè)備。而Pt-Sn/Mg-Al-O催化劑因其具有金屬自分散性，再生時(shí)只需通入空氣燒焦即可。
　　本文采用溶膠凝膠法制備鎂鋁水滑石(Mg-Al-LDH)，其為載體鎂鋁復(fù)合氧化物(Mg-Al-LDO)的前驅(qū)體。通過(guò)等體積浸漬制備Pt-Sn/Mg

3、-Al-O催化劑。使用氣相色譜對(duì)Pt-Sn/Mg-Al-O催化劑催化丙烷脫氫反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行分析，經(jīng)計(jì)算得到丙烷轉(zhuǎn)化率、丙烯選擇性等數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)催化劑的性能。本文考察了分別以Al2O3和Mg-Al-LDO為載體負(fù)載Pt-Sn時(shí)兩種催化劑的催化性能;考察了水滑石制備、Mg/Al、煅燒溫度、Sn助劑含量、Pt負(fù)載量對(duì)Pt-Sn/Mg-Al-O催化劑催化性能的影響;考察了Pt-Sn/Mg-Al-O催化劑的穩(wěn)定性和多次再生性能;考察了反應(yīng)溫度、進(jìn)料

4、空速及稀釋劑比例對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響;考察了不同擠條、壓片成型方案的成型催化劑的性能。采用XRD、SEM、TEM、BET、PSD和CO脈沖吸附等手段對(duì)催化劑進(jìn)行表征。對(duì)比非成型催化劑，三種擠條成型方案的催化劑催化活性較低，仍需要進(jìn)行改進(jìn);四種壓片成型方案中，對(duì)催化劑粉末進(jìn)行壓片成型的方式得到的成型催化劑催化活性最好，可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。Pt-Sn/Mg-Al-O催化劑具有較好催化性能，最后確定組成為Mg/Al摩爾比為3，焙燒溫度600℃，Pt