γ-Al2O3催化剂用于甲基环己烷催化脱氢的研究.pdf

第40卷第9期
燃料化学学报
Vol 40 No
2012年9月
Journal of Fuel Chen
d
文章编号;0253-2409(2012)09-1128-07
Ni-Pt/yA203催化剂用于甲基环己烷催化脱氢的研究
王锋,杨运泉,王威燕
(1.湘潭大学化工学院,湖南湘潭411105;2.湖南城市学院化学与环境工程学院,溯南益阳413000
摘要:采用自制的比表面积为349m2/g的纳米膜γ-Al_O。为载体,用等体积浸渍法制备了Ni- Pt/Ry-al2O3催化剂,采用比表
面积测定、X射线衍射扫描电镜和透射电镜等手段对所制备的催化剂进行了表征。利用微型连续管式反应器与气相色谱联
用装置,考察了Ni-PyAl2O3催化剂对甲基环已烷(MCH)气相脱氯的催化性能。结果表明,使用20%Mi0.5% Pt/Y-al2O
催化剂,在反应温度350℃,混合进样体积空速252b'条件下,甲苯转化率达到96.99%,选择性接近100%。
关键词:甲基环己烷;脱氢反应;Ni-P?双金属催化剂;γ-氧化铝;纳米膜
中图分类号:TQ426文献标识码:A
Catalytic performance of Ni-pt/Ry-al2 0; in methylcyclohexane dehydrogenation
WANG Feng", YANG Yun-quan, WANG Wei-yan
(1. College of Chemical Engineering, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China
2. College of Chemical and Environmental Engineering, Hunan City University, Yiyang 413000, China
Abstract: A Ni-pt bimetal catalyst(ni-p/yy-a12o supported on self-synthesized Y-A12 O nano-film with a
surface area of 349 m/g was prepared via conventional impregnation method. The catalyst was characterized by
BET, XRD, SEM and TEM and its performance in methylcyclohexane(MCH)dehydrogenation was evaluated
in a fixed-bed microreactor connecting with a gas chromatograph. The results showed that under 350 C and a
volume gas space velocity of 252 h", the conversion of MCH over the 20%o Ni-o. 5% Pt/Y-A120; catalyst reaches
96.99% and the selectivity to toluene approaches 100%
Key words: methylcyclohexane; dehydrogenation; Ni-pt bimetallic catalysts; y-alumina nano-film
氢气的储运问题是制约实现氢能经济的一…个瓶68.7%,但因碳纳米管上镍容易脱落,其稳定性不
颈问题。大量研究表明-?,利用芳烃化合物(甲佳。 Yolcular等与陈卓等!考察了Ni(20%)
基环己烷、环已烷和十氯化萘等液态饱和烃)进行Al2Oっ催化剂用于MCH的催化脱氢反应,其性能与
脱氢和相应的芳香不饱和烃加氧的催化反应来进行工业铂基催化剂基本相同,但该催化剂反应温度较
释氢和储氢是解决有机液体氢气储运技术的关键。高,且镍容易团聚而失活。 Yoshimi等报道了
芳香不饱和环烃具有6%~8%的质量储氢密度和0.1%K~0.6%Pレy-Al2O3双金属催化剂的性能,
60~62kgH2/m'的体积储氢密度,因其具有较高的其MCH转化率和甲苯选择性较高,开环反应基本
沸点(80~190℃),便于利用现有储油和运输设可以忽略。另外, Biniwale等”报道了20%Ni-P
备储运以及维护保养安全,而且相应芳香产物可多ACC( activated carbon cloth)双金属催化剂性能要显
次循环使用,使得这几种芳烃在储氢技术研究领域著优于相应的单金属20%Ni/ACC和0.5%P/
直是研究的热点和重点。而芳烃加氢技术已基本ACC催化剂性能。虽然这几种催化剂的选择性在
成熟并应用于工业化生产,因此,解决氢气储运技术反应温度280~300℃时都非常高(>98.8%),但转
的重点是芳烃催化脱氢问题,而脱氢过程中亟待解化率相对较低,性能较好的双金属催化剂也仅为
决的问题之一是要开发出低温、高效、长寿命的脱氢31.1%,仍然不够理想。
催化剂。
在镍基催化剂中加入少量铂可显著提高催化活
胡云霞等考察了镀镍碳纳米管催化环已烷性,因为销的存在,使得的溢出效应更显著,这样
在多相态模式下的脱氢反应过程,在250℃,1mLレ/g有利于氢分子的形成和解吸。由此可以看出,第二
环己烷/催化剂用量时,环己烷的脱氯转化率可达金属元素的加入对于催化剂性能产生了很大的影
收稿日期:2011-10-27;修回日期:2012-0104。
基金项目:湖南省教育厅高校创新平台开放基金(10KO62);教育部化工过程模拟与优化工程研究中心开放基金(2008HGZX02);湖南省研
究生科研创新项目(CX2010B258)。
联系作者:杨运泉,教授,Tel:0731-58298581;E-mail:yangyunquan@xtu.edu.cn