溶胶-凝胶法制备Cr-基催化剂及其CO_2氧化乙烷制乙烯

【摘要】：以硝酸铬为Cr源,正硅酸乙酯为Si源,采用溶胶-凝胶法制备了Cr质量分数为2.5%～10%的Cr-基催化剂;采用XRD、BET、SEM、H2-TPR等分析测试技术对催化剂的结构进行了表征;在微型固定床反应器中对催化剂乙烷二氧化碳氧化脱氢制乙烯的催化性能进行了评价,并考察了反应条件对催化性能的影响。结果表明,催化剂中Cr的质量分数大于5%时,Cr的物相为Cr2O3,但Cr质量分数较低时,检测不到Cr的物相;Cr质量分数为5%的催化剂具有较大的比表面积,Cr质量分数变大或变小,催化剂的比表面积都会减小;催化剂的孔径在2nm左右,并与Cr的质量分数关系不大;Cr质量分数为5%的催化剂具有最好的催化活性,在750℃的反应条件下,乙烷和二氧化碳的转化率可达79.29%和23.74%,乙烯的收率可达67.91%;Cr质量分数为5%的催化剂具有适宜的氧化还原性能,这有利于乙烷和二氧化碳的转化。 【作者单位】： 北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室;
【关键词】： 溶胶-凝胶法 Cr-基催化剂 乙烷脱氢 氧化脱氢 CO 乙烯选择性 质量分数 比表面积 催化性能 二氧化碳
【基金】：国家重点基础研究发展规划(973计划,2005CB221405)
【分类号】：O643.32
【正文快照】： 乙烷制取乙烯是石油化工的主要过程之一,主要方法有乙烷直接脱氢和乙烷氧化脱氢两种。前者为一强吸热过程,从而需要消耗大量的能量;后者在热力学上是较为有利的反应,从而可以降低能量的消耗,同时,在较低的温度下也有很高的转化率[1,2]。通常用于乙烷氧化脱氢反应的氧化剂有O2

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