乙苯二氧化碳氧化脫氫反應(yīng)催化劑的研究.pdf

1、烴類脫氫一直是石油化學(xué)工業(yè)最具挑戰(zhàn)性的課題之一，其特點(diǎn)是反應(yīng)轉(zhuǎn)化率受到熱力學(xué)平衡的限制。苯乙烯是石油化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)品、合成橡膠和塑料的重要原料，主要由乙苯脫氫制得?，F(xiàn)有工藝的主要缺點(diǎn)是反應(yīng)溫度和水/烴比高、能耗大，在分離器中水蒸汽潛在的大量冷凝熱難以回收。近年來，在氧化脫氫工藝反應(yīng)體系中應(yīng)用CO<,2>取代氧氣作為氧化劑，是一條利用CO<,2>資源和降低能耗的“綠色化學(xué)”途徑。此過程的關(guān)鍵是制備高性能的用于乙苯二氧化碳氧化脫氫(CO<

2、,2>-EBDH)制苯乙烯的催化劑，這是一項(xiàng)具有理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的研究課題。 本文從熱力學(xué)角度計(jì)算了在不同氣氛下的乙苯轉(zhuǎn)化率，從理論上驗(yàn)證了在二氧化碳?xì)夥障乱冶窖趸摎涞目尚行?，為課題的完成提供理論上的支持。 通過溶膠-凝膠方法合成了VxT復(fù)合氧化物催化劑及經(jīng)Fe改性后的Fex/V6T催化劑，分別考察了它們的脫氫性能。利用XRD、XPS、TPR和物理吸附等手段對催化劑進(jìn)行了表征，獲得的結(jié)論如下： 1)二氧化碳的

3、加入促進(jìn)乙苯脫氫反應(yīng)向右進(jìn)行，使得乙苯轉(zhuǎn)化率和苯乙烯收率提高。 2)V6T催化劑在CO<,2>-EBDH反應(yīng)中有較高的催化活性，450℃反應(yīng)溫度下，乙苯單程轉(zhuǎn)化率和苯乙烯選擇性分別為11.0％和98.3％。 3)V6T經(jīng)Fe改性后得Fex/V6T催化劑，使得乙苯的轉(zhuǎn)化率增加，其中Fe2/V6T催化劑的的反應(yīng)活性最好，450℃下，乙苯單程轉(zhuǎn)化率和苯乙烯選擇性分別提高到20.0％和98.2％。 4)在VxT催化劑體系