钒基MSU-1催化剂上二氧化碳氧化异丁烷脱氢反应条件的优化研究
2011-12-18黄青则孙果宋王金淑黄科林王秋萍
黄青则,孙果宋,王金淑,黄科林,王秋萍
(1.广西民族大学化学与生态工程学院,广西 南宁530001;2.北京工业大学材料科学与工程学院,北京100022;3.广西壮族自治区化工研究院,广西 南宁530006)
钒基MSU-1催化剂上二氧化碳氧化异丁烷脱氢反应条件的优化研究
黄青则1,孙果宋2,3,王金淑2,黄科林3,王秋萍1
(1.广西民族大学化学与生态工程学院,广西 南宁530001;2.北京工业大学材料科学与工程学院,北京100022;3.广西壮族自治区化工研究院,广西 南宁530006)
以介孔材料MSU-1为载体,不同金属氧化物为活性组分,分别制备负载型催化剂并研究其在CO2气氛中异丁烷脱氢的催化活性。结果证明VOx/MSU-1催化剂有最好的异丁烷氧化脱氢催化活性。基于此,对影响CO2氧化异丁烷脱氢的温度、空速和氧烷比等工艺条件进行了考察,结果显示,当温度为853 K,空速为7200 mL·(h·g)-1,氧烷比为3/1时,有最佳的异丁烷转化率和异丁烯选择性,分别为38.4%和83.2%。
异丁烷;氧化脱氢;钒氧化物;MSU-1;CO2
随着我国经济的发展,石脑油蒸气裂解制乙烯副产C4馏分和炼厂催化裂化(FCC)副产的C4馏分中的异丁烯远远满足不了市场需求[1],与此同时,大量低廉的异丁烷资源并没有得到充分利用,被当作燃料直接燃烧[2]。因此,异丁烷脱氢制异丁烯逐渐引起人们的重视。
异丁烷直接催化脱氢已经实现了工业化,但由于催化剂稳定性差和生产成本高等问题[3~4],市场急需异丁烷脱氢的新技术。目前,研究人员主要集中在新型催化剂的开发。在脱氢方式的选择方面,因直接脱氢的固有问题,先后发展了O2或CO2作为氧化剂的氧化脱氢[5~7],此外还有膜催化脱氢[8~9]。……
