丙烷脫氫Pt系催化劑制備與反應(yīng)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-07 12:15
近年以來,丙烯作為重要的化工基礎(chǔ)原料,可用于制備聚丙烯、異丙苯、羰基醇、丙烯腈、環(huán)氧丙烷和丙烯酸等一系列化工產(chǎn)品,丙烯的需求量隨社會(huì)的迅速發(fā)展日益增加。丙烯的主要來源是石腦油裂解制乙烯和石油催化裂化過程的副產(chǎn)品,產(chǎn)量受到制約。為了獲得高產(chǎn)量的丙烯產(chǎn)品,丙烷脫氫制丙烯技術(shù)(PDH)得到迅速的發(fā)展,此技術(shù)目前在全球得到廣泛的研究及應(yīng)用,并為石化行業(yè)帶來了重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。催化劑作為PDH技術(shù)的基礎(chǔ)和核心,開發(fā)性能優(yōu)良的催化劑將直接影響丙烷脫氫技術(shù)的發(fā)展速度,也決定著丙烯的產(chǎn)量。本文主要針對丙烷脫氫技術(shù)中常用的鉑系脫氫催化劑,從載體選擇、催化劑制備方法和助劑改性等多方面進(jìn)行催化劑改進(jìn)研究,開發(fā)出具有高活性、高穩(wěn)定性的優(yōu)良鉑系催化劑。本文通過前期的文獻(xiàn)調(diào)研,確定了以氧化鋁為載體制備鉑系催化劑。探究催化劑不同制備方法,分別以分步浸漬、共浸漬和一步合成法制備催化劑考察其催化性能。并將不同方法制備的催化劑進(jìn)行丙烷脫氫反應(yīng),優(yōu)選最佳的催化劑。通過表征手段對不同方法制備的催化劑進(jìn)行相關(guān)表征。根據(jù)不同催化劑樣品的XRD表征結(jié)果,一步法制備催化劑,隨活性組分的負(fù)載,載體γ-Al2O
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 前言
1.1 課題研究背景
1.2 國內(nèi)外丙烷脫氫研究進(jìn)展
1.2.1 丙烷脫氫工藝研究
1.2.2 丙烷脫氫熱力學(xué)分析
1.2.3 丙烷脫氫機(jī)理研究
1.2.4 丙烷脫氫方法研究
1.2.5 脫氫催化劑失活機(jī)理研究
1.2.6 脫氫催化劑再生研究
1.3 丙烷脫氫催化劑研究
1.3.1 鉑系催化劑
1.3.2 鉻系催化劑
1.3.3 其它催化劑
1.4 本文的研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 催化劑制備
2.2.1 氧化鋁載體的制備
2.2.2 載體吸水率測試
2.2.3 脫氫催化劑的制備
2.3 催化劑的表征方法
2.3.1 比表面及孔徑分布測試
2.3.2 X射線粉末衍射分析(XRD)
2.3.3 程序升溫還原(H2-TPR)
2.3.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.3.5 透射電子顯微鏡(TEM)
2.3.6 氨氣吸附-程序升溫脫附(NH3-TPD)
2.3.7 熱重分析(TG-DTA)
2.4 催化劑的評價(jià)
2.4.1 評價(jià)裝置
2.4.2 催化劑評價(jià)方法
2.4.3 催化劑評價(jià)結(jié)果分析
第三章 一步法合成Pt系催化劑對丙烷脫氫性能影響
3.1 不同制備方法制備Pt系催化劑
3.2 催化劑的物化性能表征分析
3.2.1 催化劑物相結(jié)構(gòu)
3.2.2 催化劑氮?dú)馕锢砦?脫附
3.3 催化劑脫氫性能評價(jià)
3.4 本章小結(jié)
第四章 金屬M(fèi)改性對PtSn/Al-Y催化劑脫氫性能影響
4.1 不同助劑對PtSn/Al-Y催化劑催化性能影響
4.1.1 制備不同助劑負(fù)載的催化劑
4.1.2 不同助劑負(fù)載催化劑脫氫性能評價(jià)
4.2 D含量對PtSn/Al-Y催化劑催化性能影響
4.2.1 負(fù)載不同D含量催化劑的制備
4.2.2 催化劑的物化性能表征分析
4.2.3 不同D含量催化劑脫氫性能評價(jià)
4.2.4 不同D含量催化劑的積碳分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 螯合劑對D-PtSn/Al-Y催化劑脫氫性能影響
5.1 不同螯合劑對D-PtSn/Al-Y催化劑催化性能影響
5.1.1 添加螯合劑制備催化劑
5.1.2 不同催化劑物化性能表征分析
5.1.3 不同催化劑脫氫性能評價(jià)
5.2 CA添加量對D-PtSn/Al-Y催化劑脫氫性能影響
5.2.1 添加不同量的CA制備催化劑
5.2.2 不同CA含量催化劑的脫氫評價(jià)
5.2.3 最優(yōu)催化劑的再生考察
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Catalytic dehydrogenation of propane to propylene over highly active PtSnNa/γ-Al2O3 catalyst[J]. Shiyong Zhao,Bolian Xu,Lei Yu,Yining Fan. Chinese Chemical Letters. 2018(03)
[2]Al2O3載體對丙烷脫氫制丙烯Pt-Sn-Na/Al2O3催化劑性能的影響[J]. 劉紅梅,薛琳,馮靜,徐向亞,張明森. 石油化工. 2017(10)
[3]丙烷脫氫PtSn/Al2O3催化劑積炭行為研究[J]. 張海娟,王申,高文藝,萬海,高杰. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(09)
[4]氯氧化處理對Pt-Sn-Na/ZSM-5丙烷脫氫催化劑再生性能的影響[J]. 黃力,縱宇浩,李慶寧,田曉明,孫勇. 石化技術(shù)與應(yīng)用. 2016(03)
[5]Pt系催化劑在丙烷脫氫反應(yīng)中的研究進(jìn)展[J]. 劉杰,劉昌呈,馬愛增,榮峻峰,達(dá)志堅(jiān). 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2015(05)
[6]丙烷直接脫氫制丙烯的催化劑研究進(jìn)展[J]. 柏凌,陳功東,劉程,劉芬. 現(xiàn)代化工. 2015(08)
[7]丙烷脫氫制丙烯催化劑研究的進(jìn)展[J]. 張凌峰,劉亞錄,胡忠攀,楊玉旺,于海斌,袁忠勇. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2015(02)
[8]丙烷脫氫制丙烯催化劑中國專利技術(shù)進(jìn)展[J]. 張艷惠,田愛珍,張忠東,張海濤,王寶杰. 應(yīng)用化工. 2014(06)
[9]丙烷無氧脫氫制丙烯工藝和催化劑的研究進(jìn)展[J]. 劉喬,董秀芹,余英哲,張敏華. 石油化工. 2014(06)
[10]反應(yīng)條件對丙烷脫氫催化劑積炭行為的影響[J]. 張海娟,王振宇,李江紅,喬凱,張舒冬. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工). 2014(02)
博士論文
[1]Pt催化劑上丙烷脫氫反應(yīng)與結(jié)焦動(dòng)力學(xué)[D]. 李慶.華東理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]氧化鋁改性及其負(fù)載Pt基催化劑催化丙烷脫氫[D]. 田利利.華東理工大學(xué) 2013
本文編號:3173374
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 前言
1.1 課題研究背景
1.2 國內(nèi)外丙烷脫氫研究進(jìn)展
1.2.1 丙烷脫氫工藝研究
1.2.2 丙烷脫氫熱力學(xué)分析
1.2.3 丙烷脫氫機(jī)理研究
1.2.4 丙烷脫氫方法研究
1.2.5 脫氫催化劑失活機(jī)理研究
1.2.6 脫氫催化劑再生研究
1.3 丙烷脫氫催化劑研究
1.3.1 鉑系催化劑
1.3.2 鉻系催化劑
1.3.3 其它催化劑
1.4 本文的研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 催化劑制備
2.2.1 氧化鋁載體的制備
2.2.2 載體吸水率測試
2.2.3 脫氫催化劑的制備
2.3 催化劑的表征方法
2.3.1 比表面及孔徑分布測試
2.3.2 X射線粉末衍射分析(XRD)
2.3.3 程序升溫還原(H2-TPR)
2.3.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.3.5 透射電子顯微鏡(TEM)
2.3.6 氨氣吸附-程序升溫脫附(NH3-TPD)
2.3.7 熱重分析(TG-DTA)
2.4 催化劑的評價(jià)
2.4.1 評價(jià)裝置
2.4.2 催化劑評價(jià)方法
2.4.3 催化劑評價(jià)結(jié)果分析
第三章 一步法合成Pt系催化劑對丙烷脫氫性能影響
3.1 不同制備方法制備Pt系催化劑
3.2 催化劑的物化性能表征分析
3.2.1 催化劑物相結(jié)構(gòu)
3.2.2 催化劑氮?dú)馕锢砦?脫附
3.3 催化劑脫氫性能評價(jià)
3.4 本章小結(jié)
第四章 金屬M(fèi)改性對PtSn/Al-Y催化劑脫氫性能影響
4.1 不同助劑對PtSn/Al-Y催化劑催化性能影響
4.1.1 制備不同助劑負(fù)載的催化劑
4.1.2 不同助劑負(fù)載催化劑脫氫性能評價(jià)
4.2 D含量對PtSn/Al-Y催化劑催化性能影響
4.2.1 負(fù)載不同D含量催化劑的制備
4.2.2 催化劑的物化性能表征分析
4.2.3 不同D含量催化劑脫氫性能評價(jià)
4.2.4 不同D含量催化劑的積碳分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 螯合劑對D-PtSn/Al-Y催化劑脫氫性能影響
5.1 不同螯合劑對D-PtSn/Al-Y催化劑催化性能影響
5.1.1 添加螯合劑制備催化劑
5.1.2 不同催化劑物化性能表征分析
5.1.3 不同催化劑脫氫性能評價(jià)
5.2 CA添加量對D-PtSn/Al-Y催化劑脫氫性能影響
5.2.1 添加不同量的CA制備催化劑
5.2.2 不同CA含量催化劑的脫氫評價(jià)
5.2.3 最優(yōu)催化劑的再生考察
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Catalytic dehydrogenation of propane to propylene over highly active PtSnNa/γ-Al2O3 catalyst[J]. Shiyong Zhao,Bolian Xu,Lei Yu,Yining Fan. Chinese Chemical Letters. 2018(03)
[2]Al2O3載體對丙烷脫氫制丙烯Pt-Sn-Na/Al2O3催化劑性能的影響[J]. 劉紅梅,薛琳,馮靜,徐向亞,張明森. 石油化工. 2017(10)
[3]丙烷脫氫PtSn/Al2O3催化劑積炭行為研究[J]. 張海娟,王申,高文藝,萬海,高杰. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(09)
[4]氯氧化處理對Pt-Sn-Na/ZSM-5丙烷脫氫催化劑再生性能的影響[J]. 黃力,縱宇浩,李慶寧,田曉明,孫勇. 石化技術(shù)與應(yīng)用. 2016(03)
[5]Pt系催化劑在丙烷脫氫反應(yīng)中的研究進(jìn)展[J]. 劉杰,劉昌呈,馬愛增,榮峻峰,達(dá)志堅(jiān). 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2015(05)
[6]丙烷直接脫氫制丙烯的催化劑研究進(jìn)展[J]. 柏凌,陳功東,劉程,劉芬. 現(xiàn)代化工. 2015(08)
[7]丙烷脫氫制丙烯催化劑研究的進(jìn)展[J]. 張凌峰,劉亞錄,胡忠攀,楊玉旺,于海斌,袁忠勇. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2015(02)
[8]丙烷脫氫制丙烯催化劑中國專利技術(shù)進(jìn)展[J]. 張艷惠,田愛珍,張忠東,張海濤,王寶杰. 應(yīng)用化工. 2014(06)
[9]丙烷無氧脫氫制丙烯工藝和催化劑的研究進(jìn)展[J]. 劉喬,董秀芹,余英哲,張敏華. 石油化工. 2014(06)
[10]反應(yīng)條件對丙烷脫氫催化劑積炭行為的影響[J]. 張海娟,王振宇,李江紅,喬凱,張舒冬. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工). 2014(02)
博士論文
[1]Pt催化劑上丙烷脫氫反應(yīng)與結(jié)焦動(dòng)力學(xué)[D]. 李慶.華東理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]氧化鋁改性及其負(fù)載Pt基催化劑催化丙烷脫氫[D]. 田利利.華東理工大學(xué) 2013
本文編號:3173374
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3173374.html
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