【摘 要】
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异丁烯是重要的石油化工中间体,需求量日益增长,我国异丁烯主要来源于催化裂化和蒸汽裂解装置的副产C4,有效利用低价值的C4烃特别是异丁烷,使其催化脱氢制异丁烯,对提高C4利
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异丁烯是重要的石油化工中间体,需求量日益增长,我国异丁烯主要来源于催化裂化和蒸汽裂解装置的副产C4,有效利用低价值的C4烃特别是异丁烷,使其催化脱氢制异丁烯,对提高C4利用具有重要意义。
本论文研究了Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂及其异丁烷脱氢活性。催化剂均采用等体积浸渍法制备,通过小型固定床反应装置对所制备催化剂进行活性评价,考察了制备方法、浸渍时间、载体焙烧温度等制备条件及各组分负载量对Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂异丁炕脱氢活性的影响。研究表明,载体的选择、催化剂的制备方法和催化剂的组成对催化剂的性能有很大影响,经过950℃焙烧的γ-Al2O3(Sn)载体,通过等体积浸渍法,Pt、K分步浸渍,其中Pt浸渍时间在5h左右,KNO3作为K的原料,Pt负载量为0.4wt%,Sn负载量为0.6wt%,K负载量为0.8wt%,合成的Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂,有很好的活性,催化剂稳定性好。
考察了Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂用于异丁烷脱氢的工艺条件,包括反应温度,进料组成,空速,以及Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂再生稳定性,以期得到最佳制备条件下Pt-Sn-K/γ-Al2O3催化剂的最佳工艺条件。研究表明,反应温度为580～600℃,进料组成H2/I-C4H10(V)为1-3,总空速在4000h-1以内催化剂脱氢活性较好,反应32h后催化剂仍保持较好活性。
同时对异丁烷脱氢进行热力学分析,从理论上通过热力学计算考察了异丁烷脱氢反应体系的热力学性质,并得出不同反应温度下的异丁烷脱氢反应的平衡转化率,对于异丁烷脱氢催化剂的研究具有重要的意义。
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