丙烷直接脱氢制丙烯催化剂研究进展

丙烯是一种重要的化工原料,其制备工艺技术和产量是衡量一个国家化学工业水平标志之一。目前丙烯的主要生产技术包括催化裂化、石脑油和轻柴油的蒸气裂化等,其中高催化活性、长寿命和低成本的裂化催化剂制备技术是大规模生产丙烯的基础和保障。丙烷脱氢(PDH)制丙烯技术因其技术路线成熟、经济环保,被认为是最具发展潜力的丙烯生产技术之一。其催化剂是PDH的核心和瓶颈,已成为当前的研究热点,得到国内外广大科研人员的关注。首先介绍丙烷直接脱氢制丙烯反应的热力学和反应机理;然后对几种代表性的PDH催化剂制备技术与催化活性进行较为详尽的综述,总结归纳各类催化剂的化学组成、催化剂的作用机制以及活性物种和性质对催化丙烷脱氢性能的影响,并分析讨论相应催化剂存在的问题;最后,提出今后丙烷脱氢催化剂的重点研究方向,为未来丙烷脱氢制丙烯高效催化剂的设计和研究提供新的视角。

超稳含硅介孔Al_2O_3及其催化裂化应用

利用水解正硅酸四乙酯对薄水铝石进行后修饰,通过焙烧可以得到含硅Al_2O_3。采用X射线衍射、红外、物理吸附、固体核磁共振、NH_3程序升温脱附等手段表征含硅Al_2O_3的孔道结构和酸性质。考察了含硅Al_2O_3的热稳定性和水热稳定性及其对烃类的催化裂化活性。结果表明,SiO_2主要以单层形式嫁接在γ-Al_2O_3表面Al—OH上,形成了Si—O—Al键,并大幅提高其对烃类的裂化活性。当1nm2的γ-Al_2O_3表面含3.2个Si原子时,其对异丙基苯的催化裂化转化率为原料γ-Al_2O_3的27倍。在1100℃高温空气下焙烧,或在800℃高温水蒸气气氛下焙烧,含硅Al_2O_3的晶体结构和催化活性都能较好地保留。