丙烷及C4石油液化氣制丙烯催化劑研究.pdf

1、目前,丙烯的主要來源有:蒸汽裂解乙烯的聯(lián)產(chǎn)、煉油廠FCC工藝的副產(chǎn)和丙烷脫氫。丙烷脫氫的催化劑有兩種:Pt催化劑和Cr催化劑。但是,Pt的價(jià)格昂貴,且該催化劑對原料雜質(zhì)含量要求很高;相比較而言,鉻催化劑對原料雜質(zhì)含量要求不高,價(jià)格比較便宜,其缺點(diǎn)是催化劑失活較快,需要頻繁再生。近幾年來,采用C4制丙烯的研究也成為熱點(diǎn),UOP和Exxon等公司分別丌發(fā)了C4烯烴裂解制丙烯技術(shù)。但是,原料范圍窄,且收率也不高。因此,制備新的丙烷脫氫制丙烯的

2、催化劑以及拓寬C4原料的范圍足亟待解決的問題。
　　 由于傳統(tǒng)浸漬法制備的催化劑的鉻組分容易流失和團(tuán)聚,使得催化劑在再生過程中性能有所下降,嚴(yán)重影響了丙烯的收率。因此,本論文采用溶膠-凝膠法來制備催化劑,該種方法制備的催化劑其活性組分不儀附著在催化劑的表面,而且有很大一部分鑲嵌在催化劑之中,這樣就使得活性組分不容易流失,可以增大鉻的使用量,也解決了催化劑失活較快的問題。
　　 由C4原料制備丙烯多采用分子篩ZSM-5為催

3、化劑,但這種催化劑只針對丁烯裂解。為了拓寬原料范圍,本論文在分子篩ZSM-5中引入Cr/Al催化劑,利用Cr對烷烴的脫氫能力和分子篩ZSM-5對丁烯較好的裂解制丙烯能力,成功開發(fā)出丙烷催化脫氫和C4餾分裂解制丙烯雙功能催化劑,是直接使用液化石油氣生產(chǎn)丙烯成為可能。
　　 另外,本論文還考察了載體和活性組分對有關(guān)反應(yīng)催化性能的影響,優(yōu)化了催化劑的組分配比和制備條件。對相關(guān)的催化劑進(jìn)行了BET、XRD等的表征。同時(shí)還對催化劑的穩(wěn)定性