丙烷直接脫氫催化劑的研究進展
摘要：丙烯是一種重要化工原料,可以用于生產聚丙烯、丙烯腈、丙烯酸、甘油及異丙醇等化學品.近年來,隨著丙烯下游產品需求量的增加,傳統丙烯生產技術(石油催化裂解、石腦油催化裂化)難以滿足日益增長的丙烯需求,尋求新的丙烯生產技術成為石油化工行業的重要趨勢.另外,由于美國頁巖氣開采技術日益成熟,大量廉價的丙烷被開采出來.丙烷直接脫氫制丙烯成本大大降低,并逐漸成為丙烯生產來源的一個重要方面.丙烷脫氫工藝中最重要的就是催化劑的制備和研究,常見的丙烷脫氫催化劑為CrOx基催化劑和Pt基催化劑體系,并被廣泛應用于工業丙烷脫氫體系.但是,Cr基催化劑積碳嚴重,需要反復再生;而Pt基催化劑價格昂貴,且Pt顆粒容易發生團聚而發生不可逆失活.因此,提高現有CrOx基和Pt基催化劑的穩定性或開發新型替代型丙烷脫氫催化劑成為提高丙烷脫氫工藝的關鍵.本文綜述了近年來丙烷直接脫氫制丙烯催化劑的研究進展,詳細討論了不同催化劑(包括Pt,CrOx,VOx,GaOx,ZnO,FeOx,CoOx,SnOx,ZrO2基催化劑和碳基催化劑)的活性位點、催化機理及助劑類型和載體種類等對催化劑性能的影響.研究表明,丙烷脫氫催化劑的催化性能與活性物種的分散性和催化劑酸性關系很大.一般而言,活性物種分散性越高,催化劑的催化性能越好.而酸性過高會影響丙烯的脫附過程,因而會導致丙烷的深度脫氫、裂解或積碳的形成.因此,提高活性位的分散性和調節催化劑酸性是目前丙烷脫氫催化劑研究的重要方面.最近的一些研究主要集中在制備單分散(單原子)或雙原子合金催化劑用于丙烷脫氫,大大提高催化劑的穩定性.目前,CrOx基和Pt基催化劑仍是丙烷脫氫反應的主要催化劑,提高它們的活性、穩定性、選擇性和抗積碳能力仍是丙烷脫氫工藝研究的重要方面.另外,一些新型負載型金屬氧化物(?
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