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《co2氧化丙烷脫氫制丙烯釩基催化劑的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要論文題目:C02氧化丙烷脫氫制丙烯釩基催化劑的研究學(xué)科專業(yè):應(yīng)用化學(xué)學(xué)位申請(qǐng)人:蔡玉指導(dǎo)教師:郭亞軍教授中文摘要丙烯是重要的石油化工原料,主要用于生產(chǎn)聚丙烯,丙烯腈,丙烯酸,環(huán)氧丙烷等化工產(chǎn)品。由于丙烯下游產(chǎn)品種類豐富,需求量日趨增大,作為來自于催化裂化,蒸汽裂解和焦化等生產(chǎn)工藝副產(chǎn)品的丙烯已不能滿足市場需求。我國有著豐富的丙烷資源,將其轉(zhuǎn)化為丙烯具有巨大的市場前景和價(jià)值。丙烷催化脫氫制丙烯工藝已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化,該工藝的由于受熱力學(xué)條件的限制,需要高溫的反應(yīng)條件,能耗大,同時(shí)催化劑失活很快。COz作為一種活性溫和的氧化劑,被應(yīng)用于丙烷氧化脫氫的反應(yīng)中,提高丙烷氧化
2、脫氫制丙烯反應(yīng)的活性,有效抑制深度氧化,提高丙烯的選擇性,減少表面積碳,提高催化劑穩(wěn)定性。在一定程度上消耗溫室氣體,同時(shí)聯(lián)產(chǎn)一氧化碳,是一種綠色能源化工。本文首先對(duì)丙烷脫氫制丙烯技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行了論述,詳細(xì)介紹并分析了丙烷脫氫制丙烯的各種工藝,丙烷氧化脫氫的機(jī)理和常用催化劑。選取釩作為活性物質(zhì)來催化二氧化碳氧化丙烷脫氫制丙烯的反應(yīng)。文章進(jìn)行不同催化劑載體的篩選,溶劑和絡(luò)合劑的選擇,采用浸漬法和一步合成法制備催化劑。主要研究工作如下:(1)以MCM-41、SBA.15、ZSM.5、a.A1203、Si02和Si02(nllq)六種材料為載體,負(fù)載金屬釩制備催化劑對(duì)于丙烷氧化脫氫反應(yīng)均有催化作
3、用。其中以MCM.41,SBA一15,ZSM.5三種介孔材料為載體時(shí)催化效果較好。介孔材料本身具有比較大的比表面積,便于活性金屬釩在載體表面的分散,同時(shí)它們具有良好的水熱穩(wěn)定性,在高溫催化反應(yīng)時(shí)仍能保持其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),防止金屬氧化物的團(tuán)聚結(jié)塊??疾旆磻?yīng)原料氣體中改變C02的分壓對(duì)丙烷脫氫反應(yīng)的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)適量的加入氧化劑C02有利于丙烷脫氫反應(yīng)的進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)中選取的反應(yīng)原料氣體的體積比為C3H8:C02:Ar=l:1:4。(2)選取檸檬酸為絡(luò)合劑,通過改變檸檬酸的添加量來優(yōu)化催化劑結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)NH4N03:C6H807摩爾比為1:1時(shí),對(duì)于催化丙烷氧化脫氫的反應(yīng)摘要上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文
4、效果最好。檸檬酸的加入,能最大化的與偏釩酸銨形成的絡(luò)合物,高度分散在溶劑中。在制備過程中分別選取去離子水與不同濃度氨水作溶劑對(duì)比實(shí)驗(yàn)。結(jié)果證明,以去離子水為溶劑,60℃溶解偏釩酸銨時(shí)制備的催化劑的催化效果最好。(3)采用水熱法,將釩源、硅源、堿、模板劑與去離子水一步合成雜原子分子篩。通過XRD,BET,F(xiàn)ESEM,TEM等測試手段對(duì)催化劑進(jìn)行表征,結(jié)果表明此種方法成功合成了具有均一六方孔道結(jié)構(gòu)的催化劑樣品,而且其比表面積達(dá)到1000m2/g。利用XPS,H2.TPR,NH3.TPD來表征催化活性物質(zhì)的活性位點(diǎn),金屬基催化劑的還原性以及催化劑的酸性位點(diǎn),結(jié)果均能得出催化氧化丙烷脫氫反應(yīng)的是高度
5、分散的四配位V043‘活性物種。評(píng)價(jià)了不同釩添加量的雜原子分子篩催化丙烷氧化脫氫的反應(yīng),其中8.8V-MCM.41的催化活性較好,丙烯最高收率能達(dá)到52.2%。考察了催化劑的套用再生性能。結(jié)果表明,經(jīng)過4次循環(huán)使用的催化樣品仍能很好的催化丙烷氧化脫氫反應(yīng)。關(guān)鍵詞:丙烷,氧化脫氫,丙烯,二氧化碳,釩基,MCM一41論文類型:研究報(bào)告上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractThesiarifle:StudyontheVanadium-basedCatalystsPropaneto]Pl-opy
6、eneinthePresenceofCarbonDioxideDiscipline:AppliedCh
7、emistryApplicant:YuCaiSupervisor:ProfessorYajunGuoforOxidativeDehydrogenationofPropyleneisimportantpetroleumchemicalrawmaterials,mainlyfortheproductionofpolypropylene,acrylonitrile,acrylicacid,propyleneoxideandotherchemicalproducts.Duetothevarietyofdownstreamproducts,increasingdemandforpropyleneasa
8、by-productoffromcatalyticcracking,steamcrackingandcokingproductionplantofpropylenecannotmeetthemarketdemand.Ourcountryhasrichresourcesofpropane,turningitintopropylenehashugemarketprospectandvalue.Propanedeh