PtSnK-Al2O3異丁烷脫氫催化劑的制備及其性能研究.pdf

1、異丁烯是一種重要的化工原料，它可用來生產甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基丙烯酸甲酯、叔丁醇、丁基橡膠、異戊橡膠等化學品。隨著異丁烯應用領域的日益拓寬，異丁烯的需求量也越來越大。若能實現(xiàn)異丁烷的高效脫氫制異丁烯，將既有利于資源的利用又可滿足市場需求。然而，異丁烷脫氫反應在高溫下存在著裂解反應和催化劑表面積炭的問題，導致催化劑選擇性和穩(wěn)定性降低。為了有效解決這一問題，需要對催化劑的催化性能做進一步改進。
　　 1.在PtSnK/Al2

2、O3催化劑基礎上，添加適量的Mg助劑可以提高活性組分Pt的分散度，促進催化劑金屬功能與酸性功能的匹配，提高催化劑的異丁烷脫氫性能。而過量Mg的加入易促使錫氧化物還原為Sn0，并可能形成PtSn合金，使催化劑活性降低。當Mg的含量為0.4wt.％時，催化劑脫氫活性和穩(wěn)定性最佳。
　　 2.適量鑭助劑的引入，降低了PtSnK/Al2O3催化劑的表面酸性，提高了金屬Pt的分散度，有利于錫氧化態(tài)的穩(wěn)定。PtSnKLa/Al2O3催化劑的

3、最佳La含量為0.9wt.％，此時La和K助劑之間的協(xié)同作用可進一步增強催化劑的抗積炭能力，提高催化反應的穩(wěn)定性。不同反應條件對PtSnK/Al2O3催化劑脫氫性能影響明顯。提高反應溫度、降低反應壓力、減小氫烴比和降低體積空速均能有效提高催化劑的反應活性。PtSnKLa/Al2O3催化劑的穩(wěn)定性試驗表明，該催化劑具有優(yōu)良的脫氫性能，反應了120 h后，異丁烷轉化率仍維持在40％以上，異丁烯選擇性達到97.5％。
　　 3.不同競

4、爭吸附劑的添加會顯著影響PtSnKLa/Al2O3催化劑的結構及異丁烷脫氫性能。其根本原因在于不同競爭吸附劑會對鉑的前驅體在載體上的分布產生不同影響。其中，以鹽酸為競爭吸附劑制備的催化劑催化性能最佳。鹽酸能有效地促進活性組分在催化劑表面的分散，提高催化活性。鹽酸在浸漬液中的濃度對催化劑脫氫性能亦有重要影響。隨著鹽酸濃度的增加，催化劑的反應活性及穩(wěn)定性得到了提高，但濃度過高會使載體的酸性增加，催化劑表面積炭加劇，反應穩(wěn)定性下降。當浸漬液中