刘佳，姜桂元，赵震，韩善磊，张耀远，杨庆鑫，孙乾耀，王雅君

（中国石油大学（北京）重质油国家重点实验室，北京 102249）

Pt/TiO2/ZSM-5催化剂的制备及其催化转化正丁烷

刘佳，姜桂元，赵震，韩善磊，张耀远，杨庆鑫，孙乾耀，王雅君

（中国石油大学（北京）重质油国家重点实验室，北京 102249）

采用溶胶-凝胶法和等体积浸渍法，分别对ZSM-5分子筛进行TiO2改性和Pt负载，获得了具有脱氢-裂解双功能的Pt/TiO2/ZSM-5催化剂，采用XRD、N2吸附-脱附、TEM、XPS和NH3-TPD对样品的晶体结构，孔结构、形貌、活性金属价态和酸性质等进行了表征，并研究了正丁烷在此催化剂上催化转化制备低碳烯烃的反应规律。研究结果表明，TiO2的引入，一方面使得改性后的ZSM-5分子筛获得了额外的酸性中心，特别是强酸性位含量的增加，有助于促进正丁烷的活化；另一方面Pt与TiO2之间存在“金属-载体”强相互作用（SMSI），在H2还原气氛下，Pt能够促进TiO2的还原，生成Ti3+物种，而Ti3+的存在增加了Pt周围的电荷密度， 降低了Pt对低碳烯烃（C=2～C3=）的吸附能力，抑制了深度脱氢和生焦反应，从而提高双功能催化剂对烯烃的选择性。当 H2还原温度为 450℃时，Pt/10TiO2/ZSM-5催化剂在625℃下的正丁烷转化率为76.1%，低碳烯烃（C=2～C3=）收率为50.9%，分别比Pt/ZSM-5催化剂提高了16.7%和12.6%。

Pt/TiO2/ZSM-5；催化剂；“金属-载体”强相互作用；分子筛；低碳烯烃

引　言

乙烯、丙烯是重要的基础化工原料，在国民经济发展中具有举足轻重的地位。近年来，由于市场需求量的不断增加，乙烯、丙烯等低碳烯烃在现有生产工艺条件下越来越不能满足市场需求。随着我国乙烯生产和原油加工能力的提高，炼油和石油化学工业中蒸汽裂解和催化裂化装置都副产大量 C4烃类，由于技术、生产成本及下游产品开发等一系列原因，限制了炼厂C4烃的大规模利用。……