丙烯作为重要的基础化工原料,需求量逐年上升。传统的丙烯生产已经不能满足市场的平衡,丙烷脱氢制丙烯越来越受到关注。以前的研究主要集中在如何提高催化剂的活性,可是催化剂的再生性能也是催化剂可以工业应用的决定性因素。PtSnIn三元金属催化剂的第一个反应周期的丙烷转化率和丙烯的选择性远远好于工业催化剂。因此,研究PtSnIn三元金属催化剂的再生性能就尤为重要了。如果可以解决PtSnIn三元金属催化剂多次再生后丙烷转化率稳定性下降的难题,该催化剂将有希望代替现有的直接脱氢催化剂,将大大降低丙烯生产的成本,同时提高丙烷的附加值和节省能源。本论文对PtSnIn三元金属催化剂的再生性进行了详细的研究,并对再生工艺进行了一定的探究。1.PtSnIn三元金属催化剂再生后,丙烯的选择性都在95%以上且保持稳定,丙烷的初始转化率基本可以恢复,但下降速度变快。转化率下降到40%的时间,再生后还不到再生前的一半。反应再生的过程改变了活性位的结构,促进剂Sn和In抑制积碳前躯体和转移积碳前驱体的能力减弱,活性位的积碳量增加使Pt被覆盖失去催化功能。多次再生后催化剂的宏观物理结构发生了一定的变化,但这不是再生稳定性变差的主要原因。再生稳定性变差与积碳的总量没有确定的关系,而与活性位的积碳量有直接的关系。2.一个完整的反应周期包括脱氢反应阶段和催化剂再生阶段。高温和临H₂的反应条件有利于反应活性的提高。脱氢反应阶段,催化活性的降低主要是积碳的原因,而改变再生后丙烷转化率稳定性变差的过程是再生。再生稳定性变差是还原-氧化-还原的结果。出去积碳是催化剂再生的主要目的。烧焦对过程条件的要求很严格:温度500℃,O₂浓度5%～20%,氧化时间1 h～4 h都会破坏催化剂的结构。再生后催化剂的稳定性都会变得很差。3.烧焦后与再次还原前加适当的氯化工艺会提高再生后催化剂的稳定性,氯源的选择很重要。二氯甲烷由于分解产生碳,使烧焦后的催化剂再次覆盖上碳,不能起到绿化的作用。盐酸的氯化使再生的初始活性不能恢复而且稳定性更差。氯气和盐酸混合氯化在还原后的催化剂性能比新鲜的催化剂不仅提高了丙烷的初始转化率,而且也提高了3个点的丙烯选择性,最重要的是再生催化剂的稳定性。第一次再生催化剂反应30 h后,丙烷的转化率还大于50%。