收藏本站
《天津大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

二氧化碳部分氧化丙烷制丙烯催化剂及膜反应器的研究

邵怀启  
【摘要】:采用二氧化碳部分氧化丙烷制丙烯,一方面二氧化碳作为温和的氧化剂能够 减轻丙烷的深度氧化,另一方面能减轻温室气体二氧化碳的排放,合理利用碳资 源。本论文制备了Pd-Cu/VSiO和Pd/MoVSiO催化剂和聚酰亚胺-二氧化硅-银 (PI-SiO2-Ag/SiO2/K-M)和聚酰亚胺-二氧化钛-银(PI-TiO2-Ag/SiO2/K-M)杂化膜, 并应用于二氧化碳部分氧化丙烷制丙烯常规催化反应和膜催化反应,通过催化反 应-膜分离过程的耦合,提高丙烷转化率和丙烯选择性。 一、采用表面改性和等体积浸渍法制备了Pd-Cu/VSiO和Pd/MoVSiO催化剂, 采用BET、XRD、IR、TPD、TPSR和微反等技术表征了的催化剂的表面结构、 化学吸附性能和对二氧化碳和丙烷反应的催化性能。Pd-Cu/VSiO催化剂表面存 在金属位、Lewis酸位Vn+和Lewis碱位V=O,CO2在在金属位和相邻的Vn+上形成 卧式吸附态,脱附生成CO和晶格氧;Pd/MoVSiO催化剂表面上存在金属位Pd、 Lewis酸位Vn+、Lewis碱位V=O和Mo=O,CO2在金属位Pd和相邻的Vn+上形成卧 式吸附态,脱附形成CO和晶格氧;丙烷以甲基氢和亚甲基氢双位吸附在两种催 化剂表面的V=O(或Mo=O)的端氧上,脱附生成丙烯、水和氧缺位。原料气中CO2 作为中等强度的氧化剂调节催化剂表面的晶格氧浓度,维持丙烷氧化脱氢过程的 进行,并通过与丙烯的竞争吸附来增加丙烯选择性。 二、采用溶胶-凝胶法在SiO2/K-M过渡膜上制备了PI-SiO2-Ag/SiO2/K-M和 PI-TiO2-Ag/SiO2/K-M杂化膜,并采用SEM、IR、XRD、TGA、孔径分析和气体 渗透等方法进行了表征。无机溶胶和银的加入均会使杂化溶胶粘度增大,胶凝时 间变短;无机溶胶通过氢键与PAA连接紧密,Ag+通过与PI中氮络合而分布在有 机-无机网络中;SiO2的加入使杂化膜热分解温度升高,而TiO2则存在热催化作 用使杂化膜热分解温度降低;银的加入使杂化膜平均孔径变大,孔径分布弥散, 热分解温度降低,丙烯的渗透通量增加。与PI-TiO2-Ag/SiO2/K-M杂化膜相比, PI-SiO2-Ag/SiO2/K-M杂化膜的丙烯/丙烷分离因子较高,而水/丙烷的分离因子则 较低。 三、以PI-SiO2-Ag/SiO2/K-M和PI-TiO2-Ag/SiO2/K-M作为膜反应器,采用 Pd-Cu/VSiO、Pd/MoVSiO催化剂,考察了二氧化碳氧化丙烷脱氢的反应性能, 并与常规催化反应性能进行了比较。在两种杂化膜反应器适宜的反应条件下,采 用Pd-Cu/VSiO催化剂,丙烷转化率分别为 17.23%和 11.92%,丙烯选择性分别为 96.57%和 97.26%;采用Pd/MoVSiO催化剂,丙烷转化率分别为 18.28%和 14.32 %,丙烯选择性分别为 97.66%和 97.98%。与常规催化反应比较,丙烷转化率提 高了 4.94-8.91%;丙烯选择性提高了 3.42-4.36%。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TQ221.212

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴惊涛,邓景发;膜催化研究 Ⅱ.多孔无机膜的制备与表征及其反应器对甲醇脱氢反应的促进作用[J];化学学报;1994年01期
2 李雁,郭祀远,李琳,蔡妙颜,肖凯军;电磁作用改善酶膜反应分离过程的探讨[J];食品与发酵工业;1996年05期
3 石秉荣,洪桂秋;膜分离技术在食品工业中应用的动向[J];饮料工业;1996年03期
4 董辉,邵宗平,熊国兴,佟建华,刘盛林,杨维慎;膜反应器中的甲烷转化反应[J];催化学报;2000年05期
5 葛善海,刘长厚,范煜,王连军;惰性膜反应器用于丁烷氧化脱氢制丁烯和丁二烯反应[J];催化学报;2000年05期
6 时文歆,于水利,邱晓霞,赵丽晔,赵冰洁;膜组件与膜反应器除氧技术的比较研究[J];工业水处理;2003年12期
7 尚珂;使用稳定的乳剂改进固定在膜反应器中的脂肪酶的稳定性、活性和对映体选择性[J];中国医药工业杂志;2004年04期
8 吴泽彪,杨惟慎,房廉清,刘杰,刘世河,林励吾;无机膜反应器中丁烷脱氢的研究[J];燃料化学学报;1997年04期
9 李志华,刘长厚,王连军,葛善海;膜控制氧化反应器中丁烯氧化脱氢的研究[J];高校化学工程学报;2001年01期
10 钟丽,杨维慎,刘杰,丛铀,刘世河,林励吾;无机膜反应器中乙苯脱氢反应的研究[J];催化学报;1995年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李金恒;谢叶香;尹笃林;;二氧化碳促进的炔烃参与的反应[A];第三届全国有机化学学术会议论文集(上册)[C];2004年
2 谷景华;熊国兴;李安武;;铅氧化物修饰的γ-Al_2O_3膜在甲烷氧化偶联反应中的应用[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年
3 应贤强;;尿素生产工艺物料中二氧化碳测定方法的改进[A];全国化肥工业技术交流会论文资料集[C];2004年
4 陈德荣;;竖井中二氧化碳聚集致4人死亡[A];全国第七次法医学术交流会论文摘要集[C];2004年
5 黄可龙;卢凌彬;黄路;;可降解二氧化碳三元共聚物的研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
6 尹恩华;;超临界染色及其产业化的探讨[A];第九届全国染料与染色学术研讨会暨信息发布会论文集[C];2004年
7 陈乾旺;娄正松;章玉凤;钱逸泰;王强;;二氧化碳逆转变成金刚石——一个源于1792年的故事[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
8 王锦花;包伯荣;吴明红;孙喜莲;张先业;胡景炘;叶国安;;N,N-二甲基羟胺辐解产生的氢气和一氧化碳的研究[A];第6届辐射研究与辐射工艺学术年会论文集[C];2004年
9 胡会峰;;森林生态系统在CO_2减排中的作用[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
10 冯绪文;郭兴蓬;孔江榕;;不同分子结构烷醇胺的腐蚀行为与电化学特征的研究[A];第二届石油石化工业用材研讨会论文集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张晔 通讯员 程守勤;二氧化碳血管造影术应用临床[N];科技日报;2004年
2 中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所中毒控制中心 周静 鲁锡荣;有毒气体泄漏 伤人夺命 务须严防[N];保健时报;2005年
3 本报实习记者 卢丹青;我省自主研发技术有望解决全球温室气体排放[N];江苏科技报;2007年
4 中环;变废为宝 资源再用[N];中国包装报;2004年
5 ;Smokerlyzer二氧化碳测试器:监测吸烟[N];医药经济报;2005年
6 李华;消化粉矿与减排二氧化碳[N];世界金属导报;2004年
7 陈伟立;锅炉给水除氧另辟蹊径[N];中国石化报;2004年
8 张民 赵晨光 记者 赵晓强;利国利民利企“一箭三雕”[N];锦州日报;2006年
9 本报驻布鲁塞尔记者 李力;气候变暖严重威胁欧洲[N];光明日报;2005年
10 本报记者 宋鹏霞;买卖二氧化碳:利与弊的博弈[N];解放日报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邵怀启;二氧化碳部分氧化丙烷制丙烯催化剂及膜反应器的研究[D];天津大学;2004年
2 陈守燕;超临界水氧化水膜反应器热动力特性研究[D];山东大学;2011年
3 张凤鸣;超临界水氧化水膜反应器的热负荷特性研究[D];山东大学;2012年
4 田婷芳;陶瓷透氧膜材料和过程硏究[D];中国科学技术大学;2011年
5 卢红;膜反应器中甲烷蒸汽重整制氢的研究与模拟[D];四川大学;2002年
6 沈培俊;焦炉煤气重整透氧膜研究及材料优化[D];上海大学;2011年
7 蔡睿;固体电解质膜反应器中的选择氧化反应[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2005年
8 代斌;等离子体催化二氧化碳经甲烷化制C_2烃反应的研究[D];大连理工大学;2002年
9 房金刚;一氧化碳偶联反应催化过程研究[D];天津大学;2004年
10 张后雷;跨临界二氧化碳空调系统及传热元件实验与理论研究[D];南京理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王伯春;二氧化碳制冷系统动态仿真和研究[D];南京理工大学;2003年
2 项铁丽;CO偶联制草酸酯工艺条件及催化剂失活与再生研究[D];天津大学;2004年
3 赵红艺;二氧化碳在细径管内蒸发换热特性和压降的实验研究[D];清华大学;2004年
4 姚曳;纳米管TiO_2光阳极液膜反应器的研制及性能比较研究[D];上海交通大学;2012年
5 陈静;利用酶—膜反应器连续化水解婴儿配方乳中蛋白质的研究[D];内蒙古农业大学;2004年
6 赵彦巧;二氧化碳催化加氢一步法制二甲醚催化剂的研究[D];天津大学;2004年
7 史业腾;液化石油气温室增二氧化碳与增温兼用技术研究[D];重庆大学;2002年
8 乜虹;青藏高原清洁地区近地面层臭氧/二氧化碳特征分析[D];南京气象学院;2003年
9 杨余芳;一氧化碳加压变换系统的探讨与设计[D];湘潭大学;2002年
10 侯光武;超临界二氧化碳在密闭竖直细管内的传热试验研究[D];大连理工大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026