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异丁烷脱氢催化剂Pt-Sn-K/Al2O3对原料要求很高,原料中常见硫化物、含氧化合物、烃类等杂质会影响其异丁烷脱氢活性和稳定性,另外Pt-Sn-K/Al2O3脱氢催化剂存在容易积炭失活的问题,因此研究杂质对催化剂脱氢活性的影响以及该催化剂的再生循环利用具有重要意义。
本论文采用小型固定床反应器进行活性评价,考察了原料中常见硫化物、含氧化合物、烃类对Pt-Sn-K/Al2O3催化剂上异丁烷脱氢活性的影响,结果表明:温度580℃,压力0.1MPa,进料组成H2/I-C4H10(V)=2,总空速GHSV=2000h-1条件下,当硫含量低于20ug/g时,基本不影响Pt-Sn-K/Al2O3催化剂的脱氢活性,当硫含量为50-200ug/g时,可导致脱氢催化剂的可逆中毒。甲醇、二甲醚在Pt-Sn-K/Al2O3催化剂上发生分解反应,当原料中甲醇、二甲醚含量低于0.5v%时,基本对催化剂脱氢活性无影响。当原料中含有正丁烷时会显著加速催化剂的积炭失活;1-丁烯在Pt-Sn-K/Al2O3催化剂主要发生加氢异构反应,降低催化剂的异丁烷脱氢活性和稳定性,当原料中1-烯含量低于0.2v%时,基本对催化剂无影响。
在固定床反应器上,考察了再生温度、再生气氧含量、空速对催化剂再生性能的影响,采用TPO、CO脉冲吸附、H2-TPR、压汞等方法表征并分析了催化剂的金属和载体性质。结果表明:再生温度及再生气氧含量是再生过程中最敏感因素;最佳再生工艺条件:空速1500-1,350℃,纯氮气气氛下恒温吹扫0.5h,切换至0.4v%02,530℃恒温7h,最后500℃,纯空气气氛下恒温12h;在此条件下,经三次再生,催化剂仍保持较好的脱氢活性和稳定性。