Sn掺杂对Pt/Sn(x)-θ-Al_2O_3丙烷脱氢催化剂性能的影响

采用铝箔盐酸回流-油柱成型法制备了不同Sn掺杂量的Sn(x)-θ-Al_2O_3载体,并采用真空浸渍法制备了Pt/Sn(x)-θ-Al_2O_3催化剂。对制备的催化剂进行XRD、N2物理吸附-脱附、NH3-TPD、H2-TPR和TG-DTA表征,研究了在载体中掺入助剂Sn对Pt/Sn(x)-θ-Al_2O_3催化剂结构及丙烷脱氢催化反应性能的影响。结果表明,在载体制备过程中掺入Sn,可以提高催化剂反应活性和产物选择性,当Sn掺杂质量分数为1.0%时,催化剂具有最优的丙烷脱氢反应性能,15 h的平均丙烷转化率为32.4%,平均丙烯选择性为95.5%。     

PtSn负载量对PtSn/Al2O3催化剂上丙烷脱氢性能的影响

由丙烷直接催化脱氢制取丙烯已经成为增产丙烯的重要手段之一。以水热法制备Al_2O_3载体,采用等体积浸渍法制备不同PtSn负载量的PtSn/Al_2O_3催化剂。通过XRD、N2-吸附、拉曼光谱和H2-TPR等对其进行表征,并考察不同PtSn负载量对催化剂催化丙烷脱氢性能的影响。结果表明,在制备的催化剂中,Pt1.5Sn3/Al_2O_3具有最高的催化丙烷脱氢活性和稳定性,丙烷初始转化率高达55.6%,丙烯选择性98.1%。反应330 min后,丙烷转化率仅降约10%,选择性保持不变。     

VMo/γ-Al_2O_3催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯

以浸渍法制备VMo/γ-Al_2O_3和VMo Mg/γ-Al_2O_3催化剂,考察其催化丙烷氧化脱氢制丙烯的反应活性,采用XRD、UV-Vis DRS和In suit IR对催化剂进行表征。结果表明,V负载质量分数为3%、Mo负载质量分数为7%时的3V7Mo/γ-Al_2O_3催化剂表现出较好的催化性能;添加Mg后催化剂的催化性能有所改善,反应温度500℃时,丙烷转化率为18.19%,丙烯选择性74.76%。丙烷和丙烯在3V7Mo/γ-Al_2O_3和3V7Mo4Mg/γ-Al_2O_3催化剂上吸附后,C—H键的H与催化剂活性中心的晶格氧发生作用形成H—O键,且3V7Mo4Mg/γ-Al_2O_3催化剂上出现C—O键的温度比3V7Mo/γ-Al_2O_3催化剂高,表明加入Mg有利于提高丙烯选择性。     

Fe_2O_3-Co_3O_4/Al_2O_3催化剂催化含氯尾气脱氢性能研究

研究了Fe_2O_3-Co_3O_4/Al_2O_3催化剂催化含氯尾气脱氢性能,分别考察了在不同反应温度、不同铁钴氧化物负载量和不同焙烧温度下尾氯脱氢性能,并采用XRD、SEM、FTIR和BET等手段对催化剂进行表征。结果表明,Fe_2O_3和Co_3O_4是催化剂的主要活性组分,在催化剂用量为0.5 g,Fe_2O_3负载量为2.0%,Co_3O_4负载量为1.2%,400℃焙烧和150℃反应温度下,催化剂表现出较好的脱氢性能,H_2转换率为96%,且总体上H_2-Cl_2反应选择性>H_2-O_2反应选择性。     

Ce对Pt-Sn/Al_2O_3催化剂在H_2/O_2体系中丙烷催化脱氢的影响

提出在丙烷临氢催化脱氢过程中引入少量氧,让氧和氢燃烧提供催化脱氢过程所需热量,同时使反应向脱氢方向移动的脱氢过程.脱氢测试表明,在H_2/O_2体系中催化剂的稳定性最为关键.以Pt-Sn/Ce-γ-Al_2O_3为催化剂,氧的引入可以显著提高丙烷的转化率、消除积碳、提高催化剂活性和补偿反应所需的部分热量,并获得较高的丙烯收率.积碳定量分析,氢脉冲吸附的测试表明,Ce的存在是维持催化剂稳定性的关键因素,它的存在可以增强Pt粒子抗烧结的能力和稳定催化剂的表面结构,同时还可以通过参与反应提高丙烷脱氢反应速率.     

二乙苯催化脱氢反应的研究

采用Fe_2O_3-K_2O氧化物催化剂,针对二乙苯脱氢制二乙烯基苯过程进行反应特性研究及工艺参数优化,对二乙苯脱氢反应产物分布的影响因素进行分析。XRD测试结果表明,催化剂体相中明显含有K_2Fe_(10)O_(16)和K_2Fe_(22)O_(34)两种多铁酸钾晶相时,催化剂的活性较好。工艺条件试验表明,提高反应温度和水与二乙苯质量比,可以提高二乙苯转化率,降低产物中单双烯比值,提高二乙烯基苯产物的间对比。分析了反应过程中异构体的影响,发现间位和对位二乙苯总脱氢的能力差异不大,且反应过程中不出现异构化转变,但以间二乙苯为原料时,其脱氢容易停留在第一步获得乙基乙烯苯,而对位二乙苯的脱氢较容易获得二乙烯基苯。     

MoP/AC催化丙烷直接脱氢制丙烯

以活性炭(AC)为载体,采用等体积浸渍法制备了MoO_3/AC和P-MoO_3/AC催化剂,程序升温还原法制备了MoP/AC催化剂。对制备的催化剂进行了X射线衍射(XRD)、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)和N_2物理吸附的分析表征,并比较了三种催化剂丙烷脱氢反应的催化性能。研究表明,MoP/AC具有更少的中强酸酸中心,其丙烷催化脱氢性能较好。MoP负载量为18%(质量分率),还原温度为650℃时制备的MoP/AC催化剂,在反应温度为600℃、原料气N_2与C_3H_8的物质的量比为6时,丙烷转化率为18.3%,丙烯选择性为84.0%。     

PtSnLi/Al_2O_3催化剂在丙烷脱氢过程中的氢气选择氧化性能

采用浸渍法制备氧化铝负载三元Pt-Sn-Li催化剂(PtSnLi/A_2O_3),采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和物理吸附(BET)等手段对催化剂进行表征,并在固定床反应器中评价了该催化剂在丙烷脱氢过程中对氢气选择氧化性能。结果表明,PtSnLi/Al_2O_3催化剂对氢气具有良好的选择氧化性,组分Sn和Li的加入能有效提高Pt基催化剂活性和选择性。PtSnLi/Al_2O_3催化剂在常压、550℃和质量空速为1.45 h~(-1)的条件下,氢气的选择氧化性为80%,氧气转化率大于98%,烃类损耗量0.2%。与PtSn/Al_2O_3相比,氧气转化率基本相同,氢气的选择氧化增加了29.2%,烃损耗率降低了0.9%。     

异丁烷脱氢过程催化剂结焦与焦性质研究

在固定床反应装置上,采用YBD型Cr/Al_2O_3催化剂催化异丁烷脱氢,通过热分析技术研究结焦催化剂,考察反应条件对催化剂结焦量及焦性质的影响。结果表明,Cr/Al_2O_3催化剂对异丁烷脱氢有较好的催化活性,当反应温度580℃,空速800 h^(-1)时,异丁烷转化率60%以上,异丁烯选择性90%以上,异丁烯收率约60%。反应温度、空速以及异丁烯对结焦催化剂的焦含量有明显影响,当反应温度超过580℃,随着原料气中异丁烯含量的增加,催化剂的结焦量迅速增加。     

镧对PtSnNa/Al2O3催化剂丙烷脱氢反应性能的影响

制备了镧改性的PtSnNa/La/Al2O3催化剂,用于丙烷脱氢反应研究.结果表明镧的添加对PtSnNa//Al2O3催化剂的丙烷脱氢反应性能影响明显,当镧添加量(质量分数)为0.7%时,PtSnNa(0.3)/La/Al2O3催化剂的丙烯收率最大,而过量镧的加入不利于脱氢反应的进行.Na+和La+的协同调变作用可以明显抑制催化剂表面的积炭.     

水热处理对氧化铝载体物化性质及丙烷脱氢性能的影响

采用水热处理对γ-Al2O3载体改性,并进行XRD、N2物理吸附-脱附、热重、NH3-TPD及H2-TPR表征。结果表明,γ-Al2O3经过"再水合-焙烧"过程,晶型变好,表面总酸量降低,Pt-Al2O3相互作用增加,提高了Pt Sn K/Al2O3催化剂的丙烷脱氢转化率、选择性及稳定性。其中,140℃处理4 h时,氧化铝负载的Pt Sn K催化剂表现出最优的丙烷脱氢性能,100 h内平均转化率为33.6%,平均选择性97.3%,失活参数为15.9%。     

Dehydrogenation of light alkanes over oxidized diamond-supported catalysts in the presence of carbon dioxide

Oxidized diamond demonstrated excellent support for the dehydrogenation of light alkanes to alkenes in the presence of CO₂. Oxidized diamond-supported Cr₂O₃ and V₂O₅ catalysts exhibited comparatively higher catalytic activities in the dehydrogenation of lower alkanes in the presence of CO₂. In the dehydrogenation of propane, the oxidized diamond-supported Cr₂O₃ and V₂O₅ catalysts in the presence of CO₂ afforded nearly twofold higher activities than that in the absence of CO₂. The activity of the oxidized diamond-supported V₂O₅ catalyst in the dehydrogenation of propane increased with increasing reaction temperatures. Furthermore, in the dehydrogenation of n-butane and iso-butane, a promoting effect of CO₂ on butane conversion and butenes yields was observed over the oxidized diamond-supported Cr₂O₃ and V₂O₅ catalysts, though the promotion effect was small.

UV-Vis analyses of the fresh and the reacted catalysts in the presence and absence of CO₂ revealed that CO₂ kept the surface V₂O₅ and Cr₂O₃ in a state of oxidation slightly higher than that in the absence of CO₂.     

Oxidative dehydrogenation of propane over vanadium oxide based catalysts Effect of support and alkali promoter

The oxidative dehydrogenation of propane was investigated using vanadia type catalysts supported on Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂ and MgO. The promotion of V₂O₅/Al₂O₃ catalyst with alkali metals (Li, Na, K) was also attempted. Evaluation of temperature programmed reduction patterns showed that the reducibility of V species is affected by the support acid–base character. The catalytic activity is favored by the V reducibility of the catalyst as it was confirmed from runs conducted at 450–550°C. V₂O₅/TiO₂ catalyst exhibits the highest activity in oxydehydrogenation of propane. The support’s nature also affects the selectivity to propene; V₂O₅ supported on Al₂O₃ catalyst exhibits the highest selectivity. Reaction studies showed that addition of alkali metals decreases the catalytic activity in the order non-doped>Li>Na>K. Propene selectivity significantly increases in the presence of doped catalysts.     

氯的脱除对丙烷脱氢PtSnNa/Al2O3催化剂结构的影响

考察了氯的脱除对丙烷脱氢铂锡催化剂结构和反应性能的影响,并采用XRD、N₂吸脱附、TPR、NH₃-TPD、TEM和Raman等方法进行表征。结果表明,氯的脱除温度显著影响催化剂的酸性、孔体积、比表面积、孔径和Pt颗粒尺寸。随着处理温度的提高,催化剂酸性、比表面积、孔体积都呈现下降的趋势,平均孔径增加,Pt颗粒的烧结程度加剧。随着处理温度的增加,催化剂初活性逐渐降低,丙烯选择性增加,稳定性出现先增加后降低趋势。研究表明,氯的较佳的脱除温度为540℃,催化剂具有很好的脱氢性能和稳定性,收率最高。     

催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯

以浸渍法制备VMo/γ-Al₂O₃和VMoMg/γ-Al₂O₃催化剂,考察其催化丙烷氧化脱氢制丙烯的反应活性,采用XRD、UV-Vis DRS和In suit IR对催化剂进行表征。结果表明,V负载质量分数为3%、Mo负载质量分数为7%时的3V7Mo/γ-Al₂O₃催化剂表现出较好的催化性能;添加Mg后催化剂的催化性能有所改善,反应温度500 ℃时,丙烷转化率为18.19%,丙烯选择性74.76%。丙烷和丙烯在3V7Mo/γ-Al₂O₃和3V₇Mo₄Mg/γ-Al₂O₃催化剂上吸附后,C—H键的H与催化剂活性中心的晶格氧发生作用形成H—O键,且3V₇Mo₄Mg/γ-Al₂O₃催化剂上出现C—O键的温度比3V₇Mo/γ-Al₂O₃催化剂高,表明加入Mg有利于提高丙烯选择性。     

Sn掺杂对Pt/Sn(x)-θ-Al2O3丙烷脱氢催化剂性能的影响

采用铝箔盐酸回流-油柱成型法制备了不同Sn掺杂量的Sn(x)-θ-Al₂O₃载体,并采用真空浸渍法制备了Pt/Sn(x)-θ-Al₂O₃催化剂。对制备的催化剂进行XRD、N₂物理吸附-脱附、NH₃-TPD、H₂-TPR和TG-DTA表征,研究了在载体中掺入助剂Sn对Pt/Sn(x)-θ-Al₂O₃催化剂结构及丙烷脱氢催化反应性能的影响。结果表明,在载体制备过程中掺入Sn,可以提高催化剂反应活性和产物选择性,当Sn掺杂质量分数为1.0%时,催化剂具有最优的丙烷脱氢反应性能,15 h的平均丙烷转化率为32.4%,平均丙烯选择性为95.5%。     

CrO x /Ti-Al2O3催化剂结构及其催化丙烷脱氢性能

以模板法制备的Ti改性Al₂O₃为载体制备了CrO _x /nTi-Al₂O₃催化剂,考察了Ti含量对催化剂的结构及其催化丙烷脱氢性能的影响。采用X射线衍射（XRD）、N₂吸附-脱附、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱、X射线光电子能谱（XPS）、氨气程序升温脱附（NH₃-TPD）、吡啶红外吸附（Py-IR）等方法对催化剂的结构进行了表征。结果表明,CrO _x /nTi-Al₂O₃催化剂具有均匀的泡沫状介孔结构并含有少量微孔,表面积在180~195m²/g;铬主要以Cr⁶⁺和Cr³⁺形式存在,其中Cr⁶⁺主要以单铬酸盐和双铬酸盐形式存在,Cr³⁺以α-Cr₂O₃晶体和高分散Cr₂O₃形式存在,Ti的加入降低了催化剂表面Cr⁶⁺含量,增加了孔道内高分散Cr³⁺含量;Ti的加入降低了弱酸的强度,生成了少量中强酸,并使催化剂中B酸和L酸中心数量明显减少。少量的Ti（0.5%~1.0%TiO₂,质量分数）可明显提高丙烷转化率和丙烯收率,但过多的Ti（>2%TiO₂）则明显降低丙烯选择性而使丙烯收率降低。CrO _x /nTi-Al₂O₃催化剂表面Cr⁶⁺物种可催化丙烷氧化脱氢,本身还原成Cr³⁺后继续催化丙烷直接脱氢,孔道内部的高分散Cr³⁺可催化丙烷直接脱氢反应,二者结合使催化剂保持了较高的催化活性和较好的稳定性。     

柱撑型钒基催化剂的制备及其丙烷氧化脱氢催化性能

以人工合成的3种不同层板组成的层状双羟基金属氢氧化物MgAl-CO₃-LDHs、CoAl-CO₃-LDHs和NiCr-CO₃-LDHs为载体，以偏钒酸钠NaVO₃为柱撑剂和钒前体，采用离子交换法制备了钒柱撑的催化剂样品（MgAlVO、CoAlVO和NiCrVO），通过XRD、FTIR、XPS和Raman等手段表征了样品的物相、钒物种的存在形态以及钒的价态，以丙烷氧化脱氢制丙烯为模型反应，表征了所制备的催化剂样品的催化性能，着重探讨了LDHs载体的层板组成以及钒的含量对催化剂样品中的钒氧物种存在形态及其丙烷氧化脱氢催化性能的影响。结果表明：以20%理论含量的钒柱撑MgAl-CO₃-LDHs所制备的催化剂样品20%MgAlVO对丙烷氧化脱氢反应的催化性能较好，当反应温度为560℃时，丙烯收率可以达到11.3%，Raman光谱显示该催化剂样品中的钒以Mg₃V₂O₈和α-Mg₂V₂O₇两种形式共存，且晶格氧O^2-和吸附氧O^-所占的比例较为均衡，有利于获得较好的丙烷氧化脱氢催化性能，而在同样条件下制备的催化剂样品20%CoAlVO和20%NiCrVO中的钒物种只观察到分别以Co₃V₂O₈和Ni₃V₂O₈存在的正钒酸盐，前者对丙烯的收率不到8%，后者甚至完全得不到丙烯。