PtSnK-Al2O3異丁烷脫氫催化劑的制備及其性能研究.pdf

1、異丁烯是一種重要的化工原料，它可用來生產(chǎn)甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基丙烯酸甲酯、叔丁醇、丁基橡膠、異戊橡膠等化學(xué)品。隨著異丁烯應(yīng)用領(lǐng)域的日益拓寬，異丁烯的需求量也越來越大。若能實(shí)現(xiàn)異丁烷的高效脫氫制異丁烯，將既有利于資源的利用又可滿足市場需求。然而，異丁烷脫氫反應(yīng)在高溫下存在著裂解反應(yīng)和催化劑表面積炭的問題，導(dǎo)致催化劑選擇性和穩(wěn)定性降低。為了有效解決這一問題，需要對催化劑的催化性能做進(jìn)一步改進(jìn)。
　　 1.在PtSnK/Al2

2、O3催化劑基礎(chǔ)上，添加適量的Mg助劑可以提高活性組分Pt的分散度，促進(jìn)催化劑金屬功能與酸性功能的匹配，提高催化劑的異丁烷脫氫性能。而過量Mg的加入易促使錫氧化物還原為Sn0，并可能形成PtSn合金，使催化劑活性降低。當(dāng)Mg的含量為0.4wt.％時(shí)，催化劑脫氫活性和穩(wěn)定性最佳。
　　 2.適量鑭助劑的引入，降低了PtSnK/Al2O3催化劑的表面酸性，提高了金屬Pt的分散度，有利于錫氧化態(tài)的穩(wěn)定。PtSnKLa/Al2O3催化劑的

3、最佳La含量為0.9wt.％，此時(shí)La和K助劑之間的協(xié)同作用可進(jìn)一步增強(qiáng)催化劑的抗積炭能力，提高催化反應(yīng)的穩(wěn)定性。不同反應(yīng)條件對PtSnK/Al2O3催化劑脫氫性能影響明顯。提高反應(yīng)溫度、降低反應(yīng)壓力、減小氫烴比和降低體積空速均能有效提高催化劑的反應(yīng)活性。PtSnKLa/Al2O3催化劑的穩(wěn)定性試驗(yàn)表明，該催化劑具有優(yōu)良的脫氫性能，反應(yīng)了120 h后，異丁烷轉(zhuǎn)化率仍維持在40％以上，異丁烯選擇性達(dá)到97.5％。
　　 3.不同競

4、爭吸附劑的添加會顯著影響PtSnKLa/Al2O3催化劑的結(jié)構(gòu)及異丁烷脫氫性能。其根本原因在于不同競爭吸附劑會對鉑的前驅(qū)體在載體上的分布產(chǎn)生不同影響。其中，以鹽酸為競爭吸附劑制備的催化劑催化性能最佳。鹽酸能有效地促進(jìn)活性組分在催化劑表面的分散，提高催化活性。鹽酸在浸漬液中的濃度對催化劑脫氫性能亦有重要影響。隨著鹽酸濃度的增加，催化劑的反應(yīng)活性及穩(wěn)定性得到了提高，但濃度過高會使載體的酸性增加，催化劑表面積炭加劇，反應(yīng)穩(wěn)定性下降。當(dāng)浸漬液中