丙烷脱氢制丙烯催化剂研究进展
2021-05-13范晓强解则安
工业催化 2021年3期
杨 莹,宋 杨,范晓强*,赵 震,2*,孔 莲,肖 霞,解则安
(1.沈阳师范大学化学化工学院,能源与环境催化研究所,辽宁 沈阳 110034;2.中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京 102249)
丙烯是生产聚丙烯、丙烯腈及含氧化合物的主要原料,目前,主要由石脑油的催化裂化和炼油厂重油的蒸气裂解产生[1]。我国拥有丰富的页岩气资源,随着页岩气不断开采,使得丙烷脱氢制丙烯变得越来越重要,其可以在一定程度上缓解石油资源短缺的压力。目前,丙烷脱氢制丙烯已成为增产丙烯的重要手段之一。丙烷脱氢反应是一个吸热反应,受热力学平衡限制,反应需要在高温条件下进行,此时催化剂的失活和结焦不可避免。因此,开发和研究具有高活性、高选择性和高稳定性的丙烷脱氢催化剂是丙烷脱氢工艺的关键。其中负载型铂基和铬基催化剂是丙烷脱氢工艺的两种主要工业催化剂体系[2-4]。除此之外,碳基及钒基催化剂在丙烷脱氢反应中得到关注。本文综述丙烷脱氢反应中铂基催化剂、铬基催化剂、碳基催化剂及钒基催化剂载体的选择和助剂的添加对丙烷脱氢催化性能的影响。
1 铂基催化剂


图1 铂基催化剂丙烷无氧脱氢反应机理Figure 1 Reaction mechanism for the non-oxidative dehydrogenation of propane on a Pt catalyst
1.1 载体对铂基催化剂丙烷脱氢性能的影响
铂是一种高活性金属,广泛应用于催化反应,但价格昂贵,将铂分散在高比表面积载体且提高铂利用率的同时,由于载体与金属相互作用可能产生更优的催化性能[7]。所以载体的选择对提高铂基催化剂丙烷催化脱氢性能尤为关键。……
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