丙烷脱氢正日益成为丙烯生产的重要工艺,但现有工艺仍存在催化剂结焦失活等问题。结焦组成和机理研究将为这一问题的解决提供重要支持。丙炔是丙烷脱氢反应中的重要中间物种,是裂解副反应的起始物质,对结焦反应可能也有重要影响。本研究通过将丙炔引入丙烷脱氢体系,提高脱氢过程的副反应程度,结合热解气质联用、拉曼、红外、元素分析、热重分析表征结焦的性质,探索丙烷脱氢过程结焦反应路径。研究结果表明Pt系催化剂上丙烷脱氢反应的结焦可分为三类:类石墨物质,多环芳烃和碳原子数连续分布的长直链烷烃;推出了较为完整的丙烷脱氢反应结焦路径,发现丙炔对丙烷脱氢结焦反应路径具有重要影响,可以直接聚合环化生成多环芳烃,并进一步脱氢生成类石墨化物质;丙炔的加入会降低Pt系催化剂上丙烷脱氢反应的选择性,即除了丙炔自身的结焦反应外,还可能诱发丙烯参与结焦反应中。因此,抑制丙烷脱氢过程的深度脱氢反应,降低催化剂表面丙炔浓度,是抑制丙烷脱氢过程结焦的有效方法。