丙烷脱氢制丙烯催化剂研究的进展.pdf

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1、石油学报（石油加工）２０１５年４月ＡＣＴＡＰＥＴＲＯＬＥＩＳＩＮＩＣＡ（ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＳＥＣＴＩＯＮ）第３１卷第２期文章编号：１００１－８７１９（２０１５）０２－０４００－１８丙烷脱氢制丙烯催化剂研究的进展张凌峰１，刘亚录１，胡忠攀１，杨玉旺２，于海斌２，袁忠勇１（１．南开大学化学学院先进能源材料化学教育部重点实验室天津化学化工协同创新中心，天津３０００７１；２．中海油天津化工研究设计院，天津３００１３１）摘要：丙烯是化工行业重要的基础原料，受丙烯下游产品的拉动，国内外对丙烯

2、的需求量逐年递增。丙烯主要来源于石油的催化裂解，但石油资源的日益匮乏无法满足全球对丙烯的需求，因此研究丙烷脱氢制丙烯工艺具有重大的实际意义。笔者综述了丙烷通过直接脱氢、氧气或二氧化碳氧化脱氢等方法制丙烯的反应热力学、反应机理及常用催化剂体系，论述了各种催化剂的作用机制、催化剂表面的活性物种和性质，评价了它们的丙烷脱氢反应性能，并展望了丙烷脱氢制丙烯的发展方向。关键词：丙烷；丙烯；脱氢；催化剂中图分类号：Ｏ６４３．３６＋４文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－８７１９．２０１５

3、．０２．０１９ＡｄｖａｎｃｅｉｎＣａｔａｌｙｓｔｓｆｏｒＰｒｏｐａｎｅＤｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｔｏＰｒｏｐｙｌｅｎｅ１，ＬＩＵＹａｌｕ１，ＨＵＺｈｏｎｇｐａｎ１，ＹＡＮＧＹｕｗａｎｇ２，ＹＵＨａｉｂｉｎ２，ＹＵＡＮＺｈｏｎｇｙｏｎｇ１ＺＨＡＮＧＬｉｎｇｆｅｎｇ（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＥｎｅｒｇｙＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙ（ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ），ＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａ

4、ｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｔｉａｎｊｉｎ），ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＮａｎｋａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣＮＯＯＣＴｉａｎｊｉｎＣｈｅｍｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ＆ＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１３１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｕｓｔｒｙ，ａｎｄｔｈｅｄｅｍａｎｄｆｏｒｐｒｏｐｙｌｅｎｅｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｉｎｃｒｅ

5、ａｓｉｎｇ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｐａｎｅｔｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅｈａｖｅｒｅｃｅｉｖｅｄｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｐｅｔｒｏｌｅｕｍｃｒａｃｋｉｎｇｃａｎ’ｔｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｇｒｏｗｉｎｇｄｅｍａｎｄｆｏｒｐｒｏｐｙｌｅｎｅ．Ｓｅｖｅｒａｌｋｉｎｄｓｏｆｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｉｎｃｌｕｄｉｎｇｄｉｒｅｃｔｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎａｎｄｏｘｉｄａｔｉｖｅｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐ

6、ｒｅｓｅｎｃｅｏｆＯ２ｏｒＣＯ２，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｃａｔａｌｙｓｔｓａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄｈｅｒｅ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｍｅｒｉｔｓａｎｄｄｒａｗｂａｃｋｓｏｆｅａｃｈｃａｔａｌｙｔｉｃｓｙｓｔｅｍａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅｐｒｏｐａｎｅｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｉｓａｌｓｏｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｒｏｐａｎｅ；ｐｒｏｐｙｌｅ

7、ｎｅ；ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ；ｃａｔａｌｙｓｔ［１］丙烯是仅次于乙烯的重要有机石油化工基础原辛烷值汽油的制约；而且，随着石油资源的日渐料，广泛用于生产聚丙烯、丙烯醛、丙烯酸、甘油、匮乏，传统的丙烯生产技术已无法满足日益增长的异丙醇、聚丙烯腈、丁辛醇等化工产品。近年来，丙烯需求，寻求新的丙烯生产技术已成为石油化工随着市场经济的发展，丙烯下游产品的需求量迅速行业的主要发展趋势。丙烷脱氢制丙烯成为增加丙上涨，极大地促进了全球对丙烯的需求。烯来源的重要途径之一。石油和天然气资源中含有目前，丙烯绝大部

8、分来源于石油的催化裂化和大量的丙烷，如油田中丙烷约占６％，液化石油气柴油、石脑油的裂解。裂解法受到丙烷－乙烯联产比中约占６０％，湿天然气中可达１５％［２］，炼厂气中也例的限制，催化裂化法则受到轻质烃进一步制取高含有一定量的丙烷等。但目前丙烷的主要用途是作收稿日期：２０１４－１１－０１第一作者：张凌峰，男，博士研究生，从事工业催化的研究通讯联系人：袁忠勇，男，教授，博士，从事纳米催化材料方面的研究；Ｔｅｌ：０２２－２３５０９６１０；Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｙｙｕａｎ＠ｎａｎｋａ