Ga_2O_3/HZSM-5催化剂在乙烷脱氢反应中的积碳行为和MgO的修饰作用

【摘要】：研究了Ga2O3/HZSM-5催化剂在乙烷脱氢反应中的积碳、再生以及MgO的修饰作用.通过激光拉曼、TG-MS和NH3-TPD等表征手段对反应过程的积碳种类和速率进行研究.实验结果表明,催化剂强酸中心上容易发生乙烷裂解生成甲烷的副反应并产生积碳,其中石墨型积碳在反应过程中难以消除,是导致催化剂失活的主要原因.MgO修饰可以减少催化剂强酸中心的量,对乙烷裂解生成甲烷的副反应活性起到显著抑制作用,并使积碳速率得到有效控制,从而提高了催化剂的稳定性和乙烯的选择性.催化剂再生时,在空气气氛中加入水蒸气能够提高脱除石墨化碳的效率,经420℃再生后催化剂的活性得到明显恢复. 【作者单位】： 复旦大学化学系上海市分子催化和功能材料重点实验室;复旦大学先进材料实验室;
【关键词】： GaO/HZSM- 乙烷脱氢 积碳 MgO修饰 再生
【基金】：863重点计划(No.2009AA033701) 上海市科学技术委员会基金(Nos.08DZ2270500,09DZ2271500)资助项目
【分类号】：TQ203.2
【正文快照】： 乙烯是重要的石油化工原料,可用于生产塑料、合成橡胶.目前,超过75%的石油化工产品由乙烯制备.生产乙烯主要通过石脑油或轻油裂解和乙烷脱氢两条路线.石脑油裂解路线成本较高,且在反应条件下(800℃)管式炉内容易积碳.乙烷可从天然气中获得,价格低廉,具有经济和技术的竞争优势

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