丙烷脫氫制丙烯催化劑制備及其反應(yīng)性能研究.pdf

1、近年來,由于丙烯在聚丙烯、丙烯腈、環(huán)氧丙烷、丙烯酸等生產(chǎn)中的大量應(yīng)用,使其越來越受到人們的關(guān)注。同時,由于丙烷產(chǎn)量豐富,而使丙烷脫氫制丙烯成為滿足丙烯需求量的重要途徑之一。本文主要研究了丙烷脫氫催化劑,考察了助劑種類,浸漬方法,反應(yīng)溫度等對傳統(tǒng)浸漬負(fù)載型催化劑丙烷脫氫性能的影響;負(fù)載量和反應(yīng)條件等對Cr2O3/Al2O3催化劑脫氫性能的影響;以及載體種類,助劑種類,添加方法等對鉑納米顆粒催化劑的影響。同時,還研究了丙烷在Pt@Al2O3

2、納米顆粒催化劑上的脫氫反應(yīng)本征動力學(xué),得到合理的動力學(xué)模型。
　　 對于傳統(tǒng)PtSnK催化劑而言,不同孔徑分布的載體,不同的浸漬方法,以及不同的助劑種類,對催化劑的丙烷脫氫性能均有不同影響。其中,當(dāng)以γ-Al2O3為載體并以先Sn后Pt再K的順序負(fù)載時,催化劑活性較高。同時,高溫有利于反應(yīng)進(jìn)行,且氫氣量的增加有助于減少副反應(yīng)的發(fā)生。文中對鉻系催化劑也做了研究,結(jié)果表明Cr2O3的最優(yōu)負(fù)載量為15wt％。當(dāng)助劑K的負(fù)載量為1.5w

3、t％時,能有效提高催化劑活性。升高溫度有利于轉(zhuǎn)化率的提高,氫氣的增加有利于提高丙烯選擇性。
　　 筆者還制備了鉑納米顆粒催化劑,作為本文的主要研究內(nèi)容。實驗確定了最合適的鉑納米制備方法為硼氫化鈉法,最佳負(fù)載方法為超聲波震蕩負(fù)載法,PVP與Pt的最優(yōu)比為15∶1,最佳載體為自制的中孔氧化鋁。并通過BET,TEM,紅外光譜分析,熱重分析等手段分析了各種結(jié)果的可能原因。同時,本文還考察了Sn,K,Ce等助劑的添加量,添加方法等對不同載