【摘 要】
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催化脱氢是将低碳烷烃转化为同碳数单烯烃和氢气的有效途径.本文介绍了国内外近年来丙烷、丁烷气固相催化脱氢制烯烃在反应机理、催化剂和反应器等方面的研究进展.催化脱氢制
【机 构】
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中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室;
【基金项目】
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国家自然科学基金(编号:U1362201,21606257);中央高校基本科研业务费专项资金(编号:18CX02016A)资助项目
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催化脱氢是将低碳烷烃转化为同碳数单烯烃和氢气的有效途径.本文介绍了国内外近年来丙烷、丁烷气固相催化脱氢制烯烃在反应机理、催化剂和反应器等方面的研究进展.催化脱氢制烯烃是转化率受热力学平衡限制的较强的吸热反应,反应和产物的分离都需要消耗大量的能量,优化操作条件,在保证脱氢选择性和装置长周期安全稳定运行的前提下,尽可能提高烷烃的单程转化率,是降低整个过程能耗的关键.在烷烃脱氢反应过程中,一个烷烃分子相邻两个C上的两个H原子同时吸附在同一个活性位上,活性位将两者拉近并相互吸引形成H2,是导致C–H键断裂和烯烃形成的决定性因素,形成的烯烃直接进入气相.催化剂方面,负载型Pt和CrOx催化剂已得到广泛应用,本文介绍了其制备方法、活性组分的存在形态、载体和助剂、催化剂的失活与再生、以及使用中需要注意的问题;此外,还讨论了新近报道的负载型Ni、NiSn和Sn催化剂,Ga2O3/ZnO、ZnO/Nb2O5、其他混合和/或复合氧化物催化剂,以及金属硫化物催化剂的性能特点.反应器方面,固定床、移动床和循环流化床均有应用,其中循环流化床可实现连续反应再生、高温再生剂可高效为吸热的脱氢反应供热,是最适合烷烃脱氢的反应器.以"环保型金属氧化物催化剂+并流循环流化床反应器"为核心的ADHO烷烃脱氢技术,有望为企业提供一种新的高效、低耗的技术选择.
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