丙烯是一种重要的石油化工基本原料,在工业生产中有广泛的应用。随着丙烯需求量的不断增加,丙烷催化脱氢制丙烯工艺成为丙烯的重要来源。丙烷催化脱氢是一个吸热的可逆反应,丙烷转化率受到热力学平衡的限制,且工业生产中能耗过高。而氧化脱氢可以打破热力学平衡的限制,降低能耗,因此本文主要对钼基丙烷氧化脱氢催化剂进行了考察,采用XRD、FT-IR、H₂-TPR、NH₃-TPD等手段对催化剂的物理化学性质进行了表征。对钼基催化剂载体效应的考察表明,以Al₂O₃为载体的钼基催化剂具有较好的反应性能。对Al₂O₃负载的不同MoO₃负载量催化剂的考察表明,负载量为18 wt%时催化剂的反应性能最佳,550℃下丙烷转化率为22.18%,丙烯收率为14.01%,且此时催化剂的总酸量最大,催化剂的活性最高。将不同负载量催化剂的反应结果与催化剂表征结果进行关联,发现Mo-O-Al结构是催化丙烷氧化脱氢的活性位。MoO₃晶体的形成会降低催化剂的活性,同时加剧深度氧化反应的发生。不同负载量催化剂的稳定性实验表明,较低负载量的催化剂其稳定性更优。对钼基催化剂焙烧温度对反应性能影响的考察表明,焙烧温度越高越不利于钼物种的分散;总酸量随焙烧温度上升总体上呈现降低的趋势。550℃焙烧的催化剂反应性能最佳。对反应条件的考察表明,反应的最佳条件为:反应温度为550℃,烷氧比为5,气时空速为1200 h^-1。Al₂O₃负载的钼基催化剂具有较好的再生稳定性,再生后其丙烷转化率及丙烯选择性均可恢复。钼基催化剂的丙烷氧化脱氢与晶格氧氧化脱氢反应性能的对比表明,反应温度高于600℃时,丙烷氧化脱氢反应在丙烷转化率及丙烯选择性方面更有优势;而当温度低于600℃时,无氧条件更有利于丙烯的生成。氧气的引入可以减少CH₄、C₂H₄、C₂H₆的生成,但会导致碳氧化物的增多。对钴基、钴钼基催化剂的反应评价表明,两者的反应性能均不及钼基催化剂,但钴的加入能提高钼基催化剂的稳定性。