异丁烷脱氢反应的热力学分析

利用HSC5.0软件对异丁烷脱氢反应进行热力学分析,计算了异丁烷脱氢过程中各反应的平衡常数和不同温度、压力及氢烃比的异丁烷脱氢反应的平衡转化率.结果显示,裂解反应平衡常数比脱氢反应大约3个数量级,在热力学上裂解反应更易进行.在异丁烯异构化产物中,trans-C4 H8生成的平衡常数最大,cis-C4 H8其次,1-C4...     

NiO/Al_2O_3催化剂上二氧化碳气氛下异丁烷耦合脱氢制异丁烯

研究了二氧化碳气氛下NiO/Al2O3催化剂上异丁烷脱氢制异丁烯的反应性能,考察了助剂K2O对NiO/Al2O3催化性能的影响。结果表明,与在惰性气氛下的反应相比,在二氧化碳气氛下异丁烷脱氢与逆水煤气变换反应耦合,促进了异丁烷脱氢反应,异丁烯的收率得到提高。助剂K2O的加入,能降低催化剂的酸性,减缓反应过程中催化活性物种NiO的过度还原,并抑制异丁烷裂解及积炭生成等副反应,从而提高了异丁烯的收率以及催化剂的稳定性。     

异丁烷直接脱氢制异丁烯催化剂研究进展

从热力学和反应机理角度概述了异丁烷直接脱氢和氧化脱氢的差异;从活性中心性质、失活与再生、助催化剂以及载体方面,综述了目前广泛研究的异丁烷直接脱氢制异丁烯催化剂,包括PtSn-、CrOx-、GaOx基和金属硫化物催化剂,并分析了各类催化剂的优缺点及目前的研究方向;简述了其他类型的脱氢催化剂,包括Mo/MgAl2O4、碳基材料、Co-、Ni2P-、VOx基催化剂等;分析了目前脱氢技术面临的问题以及未来的研究方向。     

异丁烷直接脱氢制异丁烯的催化剂的研究进展

从热力学和反应机理角度概述了异丁烷直接脱氢和氧化脱氢的差异;从活性中心性质、失活与再生、助催化剂以及载体方面综述了目前广泛研究的异丁烷直接脱氢制异丁烯的催化剂,包括PtSn-、CrO_x-、GaO_x基和金属硫化物催化剂,并分析了各类催化剂的优缺点及目前的研究方向。简述了其他类型的脱氢催化剂,包括Mo/MgAl_2O_4、碳基材料、Co-、Ni_2P-、VO_x基催化剂等。分析了目前脱氢技术面临的问题以及未来的研究方向。     

异丁烷脱氢催化剂的研究

本文对异丁烷脱氢反应制异丁烯过程催化剂体系及其反应机理进行了述评,指出异丁烷脱氢依然是最有潜力的转化途径,但非贵金属高效催化剂的研制是其关键.详细总 结了不同载体和助剂对脱氢反应的影响,尤其是载体和助剂的酸碱性以及载体的孔结构.弱 酸中心有利于异丁烷脱氢反应的发生,较小的孔结构能提高反应的选择性.催化剂的抗积炭 性能研究表明: 载体表面的弱酸位和活性组分在表面的高分散度以及碱性助剂的加入,有 利于提高催化剂的抗积炭性能.对异丁烷的脱氢反应机理的研究进行了阐述.     

异丁烷与丁烯烷基化反应的热力学分析

对异丁烷与丁烯烷基化反应进行了较为详尽的热力学分析和计算，得到了不同反应温度下的焓值、吉布斯自由能和反应平衡常数，并且对温度、压力和惰性物质对热力学平衡的影响进行了分析。得到了详细的烷基化反应热力学基础数据，这些数据对研究异丁烷与丁烯的烷基化反应具有重要的参考价值。     

异丁烷在Cr2（MOO4）3,Fe2（MoO4）3催化剂上的无氧脱氢与氧化脱氢

研究了Ｃｒ２（ＭｏＯ４）３、Ｆｅ２（ｍＯ４）３、对异丁烷无氧脱氢与氧化氢的催化性能，在无氧脱氧反应中，催化剂的表面酸性既有利于异丁烷活性生成异丁烯，又易引起裂和异构化等副反应，在氧化脱氢反应中，异丁烯选择性较低，催化剂的表面酸中心对反应中间体的吸附将导致深度氧化。     

异丁烯直接胺化合成叔丁胺反应的热力学研究

叔丁胺是一种重要的有机化工中间体,广泛应用于制备橡胶促进剂,医药,农药,着色剂等诸多下游产物.目前,叔丁胺主要的生产方法,如叔丁脲水解法,异丁烯-氢氰酸法(Ritter法),卤代烃胺化法等存在产品收率较低,涉及强酸/强碱的使用,对设备腐蚀和环境污染严重等问题.异丁烯直接胺化生产叔丁胺,原子利用率100%,是典型的绿色化学反应.20世纪末,BASF公司以β沸石为催化剂,率先实现了异丁烯胺化技术的工业应用.但是,其反应条件苛刻,压力达28 MPa,生产过程能耗大,对设备材质要求高.目前,关于异丁烯直接胺化的文献较少,且相关研究多在远离工业应用的常压条件下进行.同时,对于异丁烯直接胺化反应过程的热力学,特别是缓和反应条件下的热力学尚待进一步系统和深入地研究分析,以期指导低温低压条件下高性能胺化催化剂的研发和工艺条件优化.我们计算了473?573 K间,异丁烯胺化制备叔丁胺反应的ΔrH,ΔrG,Kp等热力学数据.在此基础上,分析了反应温度,压力和氨烯比(摩尔比)对异丁烯平衡转化率(叔丁胺选择性>99%,未予考虑)的影响.结果表明,异丁烯胺化是中等强度的放热反应,升高反应温度会急剧降低异丁烯的平衡转化率,如在5 MPa,氨烯比1的条件下,反应温度从473 K提高到573 K,异丁烯平衡转化率从40.6%降到6.9%.但从动力学角度而言,升温可提高胺化反应速率,因此在特定的反应条件下和催化剂上,必然存在最佳反应温度.提高反应压力和氨烯比有利于提高异丁烯的热力学平衡转化率.开发在低温和相对较低的压力下具有较高胺化活性的催化剂是提高该过程经济性和实用性的关键.在较缓和的反应条件下(523 K,5 MPa,氨烯比4及异丁烯空速0.5 h?1),考察了ZSM-5(R=50和R=412,R为硅铝比,下同),ZSM-11(R=48),MOR(R=10),SAPO-11(摩尔组成,1.6Al2O3:1.0SiO2:1.4P2O5)等不同拓扑结构分子筛以及氧化铝在异丁烯胺化反应中的性能.结果表明,空白试验中,无叔丁胺产物生成.在ZSM-11上的获得最高的异丁烯胺化转化率,为14.2%(达到平衡转化率的52.2%),在ZSM-5(R=50),ZSM-5(R=412)和MOR上,异丁烯转化率分别为13.9%,6.4%和2.9%,叔丁胺选择性均大于99.8%.而SAPO-11和氧化铝未呈现出胺化反应活性.关联氨气程序升温脱附,吡啶吸附红外表征结果及分子筛孔结构特点,表明分子筛胺化活性与其孔径及Br?nsted酸的酸量和酸强度密切相关.为了进一步验证实际反应体系中反应条件对异丁烯胺化反应过程的影响规律,我们在ZSM-11催化剂上,系统考察了反应温度,压力,氨烯比和异丁烯空速对催化剂胺化反应性能的影响及变化规律.结果表明,在其他条件不变的情况下,异丁烯转化率随着温度的升高呈现出先增大后减小的趋势.适当提高原料中氨烯比和反应压力,以及采用较低异丁烯空速有利于促进异丁烯的转化.上述规律与热力学计算结果呈现出较好的一致性.在ZSM-11催化剂上,异丁烯直接胺化反应的较佳反应条件为523 K,5 MPa,氨烯比4,异丁烯空速0.5 h?1.上述结果可为异丁烯直接胺化合成叔丁胺过程新型高效催化剂的研发和反应工艺条件优化提供参考和指导.     

不同载体负载的Cr基催化剂催化CO2氧化异丁烷脱氢制异丁烯

制备了介孔分子筛MSU-1,γ-A12O3,AC(活性炭)和MgO负载的CrOx催化剂,并考察了其催化CO2氧化异丁烷脱氢制异丁烯反应性能.结果表明,各催化剂活性的顺序为:CrOx/MSU-1 ＞CrOx/A12O3＞ CrOx/AC＞ CrOJMgO.其中在CrOx/MSU-1催化剂上,异丁烷的转化率和异丁烯的收率分...     

异丁烯直接胺化合成叔丁胺反应的热力学研究（英文）

叔丁胺是一种重要的有机化工中间体,广泛应用于制备橡胶促进剂,医药,农药,着色剂等诸多下游产物.目前,叔丁胺主要的生产方法,如叔丁脲水解法,异丁烯-氢氰酸法(Ritter法),卤代烃胺化法等存在产品收率较低,涉及强酸/强碱的使用,对设备腐蚀和环境污染严重等问题.异丁烯直接胺化生产叔丁胺,原子利用率100%,是典型的绿色化学反应.20世纪末,BASF公司以β沸石为催化剂,率先实现了异丁烯胺化技术的工业应用.但是,其反应条件苛刻,压力达28MPa,生产过程能耗大,对设备材质要求高.目前,关于异丁烯直接胺化的文献较少,且相关研究多在远离工业应用的常压条件下进行.同时,对于异丁烯直接胺化反应过程的热力学,特别是缓和反应条件下的热力学尚待进一步系统和深入地研究分析,以期指导低温低压条件下高性能胺化催化剂的研发和工艺条件优化.我们计算了473–573 K间,异丁烯胺化制备叔丁胺反应的ΔrH,ΔrG,Kp等热力学数据.在此基础上,分析了反应温度,压力和氨烯比(摩尔比)对异丁烯平衡转化率(叔丁胺选择性99%,未予考虑)的影响.结果表明,异丁烯胺化是中等强度的放热反应,升高反应温度会急剧降低异丁烯的平衡转化率,如在5 MPa,氨烯比1的条件下,反应温度从473 K提高到573 K,异丁烯平衡转化率从40.6%降到6.9%.但从动力学角度而言,升温可提高胺化反应速率,因此在特定的反应条件下和催化剂上,必然存在最佳反应温度.提高反应压力和氨烯比有利于提高异丁烯的热力学平衡转化率.开发在低温和相对较低的压力下具有较高胺化活性的催化剂是提高该过程经济性和实用性的关键.在较缓和的反应条件下(523 K,5 MPa,氨烯比4及异丁烯空速0.5 h~(–1)),考察了ZSM-5(R=50和R=412,R为硅铝比,下同),ZSM-11(R=48),MOR(R=10),SAPO-11(摩尔组成,1.6Al_2O_3:1.0SiO_2:1.4P_2O_5)等不同拓扑结构分子筛以及氧化铝在异丁烯胺化反应中的性能.结果表明,空白试验中,无叔丁胺产物生成.在ZSM-11上的获得最高的异丁烯胺化转化率,为14.2%(达到平衡转化率的52.2%),在ZSM-5(R=50),ZSM-5(R=412)和MOR上,异丁烯转化率分别为13.9%,6.4%和2.9%,叔丁胺选择性均大于99.8%.而SAPO-11和氧化铝未呈现出胺化反应活性.关联氨气程序升温脱附,吡啶吸附红外表征结果及分子筛孔结构特点,表明分子筛胺化活性与其孔径及Br?nsted酸的酸量和酸强度密切相关.为了进一步验证实际反应体系中反应条件对异丁烯胺化反应过程的影响规律,我们在ZSM-11催化剂上,系统考察了反应温度,压力,氨烯比和异丁烯空速对催化剂胺化反应性能的影响及变化规律.结果表明,在其他条件不变的情况下,异丁烯转化率随着温度的升高呈现出先增大后减小的趋势.适当提高原料中氨烯比和反应压力,以及采用较低异丁烯空速有利于促进异丁烯的转化.上述规律与热力学计算结果呈现出较好的一致性.在ZSM-11催化剂上,异丁烯直接胺化反应的较佳反应条件为523 K,5 MPa,氨烯比4,异丁烯空速0.5 h~(–1).上述结果可为异丁烯直接胺化合成叔丁胺过程新型高效催化剂的研发和反应工艺条件优化提供参考和指导.     

异丁烷在钼酸锌上的催化氧化脱氢

研究了钼酸锌对异丁烷氧化脱氢反应的催化作用,考察了原料气中烷氧体积比、N₂及水蒸汽对反应结果的影响.提高反应原料气中的烷氧体积比能够提高异丁烯选择性,但也会降低异丁烷的转化率.原料气中加入N₂不利于反应;而加入水蒸汽可提高异丁烯选择性.催化剂表面主要是弱酸中心,对反应有利.     

Dehydrogenation of isobutane in the presence of carbon dioxide over supported vanadium oxide catalysts

Summary The dehydrogenation of isobutane to isobutene in the presence of carbon dioxide was carried out over supported vanadium oxide catalysts. The influence of the support on the catalytic performance was investigated. The isobutane conversion and isobutene selectivity in the presence of carbon dioxide were compared with the results obtained during the dehydrogenation reaction in the presence of helium (inert gas). The catalysts were characterized by temperature-programmed techniques (TPR, TPD-NH₃, TPD-CO₂).     

Coupling dehydrogenation of isobutane in the presence of carbon dioxide over chromium oxide supported on active carbon

The dehydrogenation of isobutane （IB） to produce isobutene coupled with reverse water gas shift in the presence of carbon dioxide was investigated over the catalyst Cr2O3 supported on active carbon （Cr2O3/AC）. The results illustrated that isobutane conversion and isobutene yield can be enhanced through the reaction coupling in the presence of carbon dioxide. Moreover, carbon dioxide can partially eliminate carbonaceous deposition on the catalyst and keep the active phase （Cr2O3）, which are then helpful to alleviate the catalyst deactivation.     

Catalytic Oxidative Dehydrogenation of Isobutane over KF-Zn_3(PO_4)_2

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｌｔｈｏｕｇｈｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｏｆｉｓｏｂｕｔａｎｅｉｎｔｏｉｓｏｂｕｔｅｎｅｈａｓｂｅｅｎｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｉｎｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｐｌａｎｔｓｏｖｅｒＣｒ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３ｏｒｎｏ...     

Dehydration of isobutane in fixed bed on the stable to carbon deposition chromia-alumina catalysts

Study of chromia-alumina catalysts obtained from products of a thermochemical activation of aluminum trihydroxide for fixed-bed dehydrogenation of light paraffin hydrocarbons demonstrated that an increase in activity is observed in dehydrogenation of isobutane at a temperature of 590°C during the first 30 min of the catalytic process and then the activity slightly decreases. It was shown that the amount of carbon-deposition products on the surface of the synthesized catalysts after 120 min of isobutene dehydrogenation is 1–2 wt %. One of reasons for the high stability of chromia-alumina catalysts against carbon deposition is their porous structure. The use of the proposed catalysts in industry can improve the efficiency of the paraffin dehydrogenation processes by increasing the time of the reaction, while regeneration time is reduced.     

Physicochemical study of catalysts for the oxidative dehydrogenation of isobutane: Cobalt,nickel, and manganese molybdates

Temperature-programmed desorption and IR spectroscopic studies of the physicochemical properties of cobalt, nickel, and manganese molybdates are reported. These properties are correlated with the catalytic properties of the molybdates in the oxidative dehydrogenation of isobutane with atmospheric oxygen. It is demonstrated by an analysis of the IR spectra of the molybdates that the isobutene yield grows as the proportion of tetrahedrally coordinated molybdenum in the catalyst structure increases in isobutane dehydrogenation. NiMoO₄ has the highest surface concentration of strong acid sites, and it binds adsorbed isobutene more strongly than the other catalysts