解则安, 曹 奇, 曾 敬, 张 霄, 赵 进, 赵 震

(沈阳师范大学 化学化工学院, 沈阳 110034)

0 引 言

随着全球石油资源的逐渐减少以及国际油价的大幅波动,烯烃工业正在不断寻找大量新的易得原材料和更有效的生产转化方式来实现增产。利用天然气、页岩气等丰富廉价的资源中的低碳烷烃脱氢制烯烃具有巨大的经济价值。目前工业上正在大力投入和发展的丙烷脱氢工艺,具有反应过程简单、清洁无污染等特点,取得了较好的经济社会效益。

当前丙烷脱氢工艺在工业中已得到了实际应用,UOP公司开发的Olefelex与Lummus-Houdry 开发的 Catolefin 工艺是目前综合技术成熟度最高、装置建设经验最丰富的2套 PDH工艺,在工业界得到了最为广泛的应用,其所用催化剂分别是PtSn/Al2O3体系和Cr2O3/Al2O3体系。Pt基催化剂活性高、丙烯选择性好,催化剂本身毒性小,但其在高温条件下积碳严重,稳定性差,而且生产成本高,对原料纯度要求高。Cr2O3基催化剂具有活性高、价格低、对原料杂质要求低等优点,但催化剂容易积碳失活而需要频繁的再生,大大降低了设备的生产能力。因此,制备高初活性同时长寿命的廉价丙烷脱氢催化剂是目前研究的热点[1-2]。

Cr基催化剂用于烷烃脱氢已经发展了近90年,Jesper等[3]和Marktus等[4]关于烷烃脱氢的综述中,分别详细总结了应用于丙烷无氧脱氢和有氧脱氢(CO2弱氧化剂辅助)的Cr基催化剂,从催化剂的宏观制备方法、活性组分的浓度、载体、助剂等方面来调控Cr基催化剂的丙烷脱氢活性,并从微观结构……