γ-Al_2O_3催化剂上C_(12)正构烷烃脱氢反应的影响.pdf

第38卷第4期
燃料化学学报
38No,4
2010年8月
Journal of Fuel Chemistry and Technolog
Aug.2010
文章编号:0253-2409(2010)04-0452-06
Sn助剂对P-Sm/yA203催化剂上C2正构烷烃脱氢反应的影?
何松波,毕文君,赖玉龙,荣欣,杨旭,孙承林
(中国科学院大连化学物理研究所,洁净能源国家重点实验室,辽宁大连116023)
摘要:以正十二烷烃临氢脱氢反应为探针,并结合氮气物理吸附-脱附、压汞、CO脉冲化学吸附、原位X射线光电子能谱及
热重等催化剂物化表征手段,研究了Sn助剂对于P-Sn/y-Al203长链烷烃脱氢催化剂反应性能的影响。结果表明,当P-Sn
y-A1203催化剂中 Sn: Pt原子比为3时,催化剂表现出最佳的反应初活性。继续增加Sn的含量,由于更多的零价锡生成,并与
Pt形成合金反而使催化剂活性下降。此外,在催化剂中引入Sn组分后,催化剂的稳定性有所改善,并且随着Sn含量的增加
脱氢反应产物选择性明显提高。
关键词:脱氢;长链烷烃;P-Sn;积炭
中图分类号:0643.32/TQ426.92文献标识码:A
Effect of Sn promoter on the performance
of Pt-sn/Ry-a12 0; catalysts for n-dodecane dehydrogenation
HE Song-bo, BI Wen-jun, LAI Yu-long, RONG Xing, YANG Xu, SUN Cheng-lin
ratory for Clean Energy
Dalian Institute ofchemicul Physics, Chinese Aeademy of Seienees, Dalian 116023, Chin
Abstract: The effect of Sn promoter on the performance of PT-SN/Y-A1203 catalysts for the long-chain paraffins
dehydrogenation to mono-olefins was studied by n-dodecane dehydrogenation. The catalysts were characterized by
N adsorption-desorption, mercury intrusion porosimetry, CO pulse chemisorption, X-ray photoelectron
spectroscopy and thermogravimetric analysis. Results show that the Pt-sn/Y-al 0 catalysts exhibit the optimal
catalytic performance when the Sn: Pt( atomic ratio ) of the calalyst is 3. While keeping on increasing the amount o
Sn, the catalytic dehydrogenation activity of the catalysts is decreased with the formation of Sn and Pt-sn alloy
Moreover, the catalytic stability of the catalysts is enhanced after the addition of Sn. And with the increasing of Sn
loading, the selectivity to mono-olefins of the Pt-based Y-A12O catalysts is also greatly increased
Key words: dehydrogenation; long chain paraffin; Pt-sn catalysts; coking
烷烃脱氢是一个重要的化T生产过程,其产物将P表面分割成比较小的原子簇而提高Pt的分散
烯烃可合成许多工业化学品而被广泛应用于石油化度)。几何效应和和电子效应并非相互独立,Sn稀
学工业。在小分子烷烃脱氢反应过程中,负载型Pt-释P表面对C-C键断裂有较大影响,而电子效应
Sn双金属催化剂由于其较单金属P催化剂其有更对C-H键断裂更为重要?。此外,还有研究表明
好的催化选择性和稳定性而被广泛研究。许多Sn增加了表面吸附氢的移动性別或中和了催化剂
研究工作都关注Sn组分的原位价态及其对于活性表面的酸性?。对于较长链的烷烃脱氨而言,P-Sn
组分P的作用。目前较为主要的观点为:催化剂还双金属催化剂已经成功应用于长链烷烃(m-C°
原之后,Sn主要以氧化态的形式存在,并有少部分C:")脱氢制烯烃的合成洗涤剂工业生产过程
的Sn和P形成了合金3们。Sn的价态对催化剂脱中,但助剂Sn的引人对于长链烷烃脱氢催化剂
氯反应性能影响很大。当Sn以氧化态的形式存在的影响却鲜有报道。本实验以正十二烷烃脱氢反应
时,其可作为促进剂;而当Sn以零价或合金的形式为探针,研究了P-Sn/y-Al203催化剂中助剂Sn对
出现时,则为抑制剂。Sn助剂对P1组分的作用催化剂结构和脱氢反应性能的影响,以期为开发高
可总结为电子效应6?(Sn与P之间发生电子转移稳定性的长链烷烃脱氢催化剂提供理论参考。
进而改变Pt和吸附态的碳氢化合物之间的键强度
从而抑制深度脱氢,减少积炭)和几何效应(Sn
收稿日期:2009-10-12;修回日期:2010-01-20。
联系作者:孙承林,Tel:041184379133,E-mail:cisn@dicp.ac.cn
作者简介:何松波(1981-),男,江苏靖江入,博士,研究方向为工.业催化。E-mail:longbohe@gmail.com
本文的英文电子版由Elsevieri出版社在Sciencedirect上出版(http://www.scienccdircetcom/scicnce/joumnal/18725813)