苯乙烯是最重要的基礎(chǔ)化工產(chǎn)品之一,廣泛用于生產(chǎn)塑料、樹脂和合成橡膠等。工業(yè)上,苯乙烯主要由乙苯在大量過熱水蒸汽下高溫(600-650℃)脫氫制得,能耗巨大。因此,迫切需要開發(fā)新工藝,以解決傳統(tǒng)乙苯脫氫工藝的高能耗問題。用CO₂作為溫和氧化劑,取代過熱水蒸汽氧化乙苯脫氫制苯乙烯不僅能降低反應(yīng)溫度,大幅度降低苯乙烯生產(chǎn)能耗,還能提高乙苯脫氫反應(yīng)效率。為此,本論文對節(jié)能、高效和環(huán)境友好的CO₂氧化乙苯脫氫制苯乙烯綠色新工藝進(jìn)行研究,探究催化劑的構(gòu)效關(guān)系和失活機(jī)理,設(shè)計和研制性能優(yōu)良的催化劑體系,為其工業(yè)化應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。同時,CO₂的資源化利用對推動化工過程的節(jié)能減排和低碳社會的構(gòu)建也具有重要意義。論文主要研究了CeO₂/Al₂O₃和TiO₂/Al₂O₃催化CO₂氧化乙苯脫氫制苯乙烯的反應(yīng)性能和TiO₂/Al₂O

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述與選題意義
    1.1 苯乙烯用途及工業(yè)發(fā)展
    1.2 苯乙烯傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝
    1.3 二氧化碳氧化乙苯脫氫工藝
        1.3.1 CO₂氧化乙苯脫氫反應(yīng)機(jī)理
        1.3.2 CO₂氧化乙苯脫氫反應(yīng)催化劑的研究
    1.4 其他新型工藝
    1.5 選題意義及研究內(nèi)容
        1.5.1 選題意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗試劑
    2.2 實驗儀器
    2.3 催化劑制備
        2.3.1 溶膠凝膠法制備催化劑
        2.3.2 水熱合成法制備催化劑
        2.3.3 浸漬法制備催化劑
    2.4 催化劑表征
        2.4.1 N₂吸附-脫附 (N₂ adsorption-desorption)
        2.4.2 X射線衍射 (XRD)
        2.4.3 H₂程序升溫還原 (H₂-TPR)
        2.4.4 NH₃程序升溫脫附 (NH₃-TPD)
        2.4.5 CO₂程序升溫脫附 (CO₂-TPD)
        2.4.6 掃描電子顯微鏡 (SEM)
        2.4.7 元素分布(Element mapping)
        2.4.8 X射線光電子能譜(XPS)
        2.4.9 紫外拉曼光譜(UV-Raman)
        2.4.10 熱重分析(TG)
    2.5 催化劑性能評價
第三章 CeO₂/Al₂O₃催化CO₂氧化乙苯脫氫性能的研究
    3.1 CeO₂/Al₂O₃催化劑的性能測試
    3.2 CeO₂/Al₂O₃催化劑的表征分析
        3.2.1 N₂吸附-脫附(N₂ adsorption-desorption)分析
        3.2.2 X射線衍射(XRD)分析
        3.2.3 NH₃程序升溫脫附(NH₃-TPD)分析
        3.2.4 H₂程序升溫還原(H₂-TPR)分析
    3.3 CeO₂/Al₂O₃催化劑的脫氫性能與反應(yīng)機(jī)理分析
    3.4 CeO₂/Al₂O₃催化劑失活原因探究
    3.5 本章小結(jié)
第四章 TiO₂/Al₂O₃催化CO₂氧化乙苯脫氫性能的研究
    4.1 引言
    4.2 鋁源對TiO₂/Al₂O₃催化劑性能的影響
        4.2.1 N₂吸附-脫附(N₂ adsorption-desorption)分析
        4.2.2 X射線衍射(XRD)分析
        4.2.3 熱重分析(TG)分析
    4.3 TiO₂含量對TiO₂/Al₂O₃催化劑性能的影響
        4.3.1 N₂吸附-脫附(N₂ adsorption-desorption)分析
        4.3.2 X射線衍射(XRD)分析
    4.4 制備方法對TiO₂/Al₂O₃催化劑性能的影響
        4.4.1 X射線衍射(XRD)分析
        4.4.2 N₂吸附-脫附(N₂ adsorption-desorption)分析
        4.4.3 H₂程序升溫還原(H₂-TPR)分析
        4.4.4 NH₃程序升溫脫附(NH₃-TPD)分析
        4.4.5 CO₂程序升溫脫附(CO₂-TPD)分析
        4.4.6 拉曼光譜 (Raman) 分析
        4.4.7 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
    4.5 焙燒溫度對TiO₂/Al₂O₃催化劑性能的影響
        4.5.1 X射線衍射(XRD)分析
        4.5.2 N₂吸附-脫附(N₂ adsorption-desorption)分析
        4.5.3 H₂程序升溫還原(H₂-TPR)分析
        4.5.4 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        4.5.5 拉曼光譜 (Raman) 分析
        4.5.6 NH₃程序升溫脫附(NH₃-TPD)分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 TiO₂/Al₂O₃催化劑失活行為及原因的研究
    5.1 引言
    5.2 反應(yīng)溫度對TiO₂/Al₂O₃催化劑性能的影響
        5.2.1 N₂吸附-脫附(N₂ adsorption-desorption)分析
        5.2.2 熱重分析(TG)分析
    5.3 反應(yīng)氣氛對TiO₂/Al₂O₃催化劑性能的影響
        5.3.1 N₂吸附-脫附(N₂ adsorption-desorption)分析
        5.3.2 熱重分析(TG)分析
        5.3.3 CO₂作用探究
    5.4 TiO₂/Al₂O₃催化劑失活原因探究
        5.4.1 N₂吸附-脫附(N₂ adsorption-desorption)分析
        5.4.2 熱重分析(TG)分析
        5.4.3 X射線光電子能譜(XPS)分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 論文創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
碩士期間論文發(fā)表情況
致謝



本文編號：3864061