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随着异丁烯下游产品的开发利用,加上异丁烯资源严重匮乏,其产量无法满足国内外对异丁烯日益增长的需求。研发高性能的异丁烷脱氢催化剂,对我国石油化工行业利用C4资源具有重要意义。利用盐酸回流和氨水沉淀两种不同方法制得氧化铝载体,考察了其对Pt基催化剂脱氢反应性能的影响。氨水沉淀法制得载体制备的催化剂具有更小的Pt颗粒度、更弱的酸性分布和更强的抗积炭能力,使得催化剂具有更优异的异丁烷脱氢反应性能。该催化剂上异丁烷初始转化率为56.7%,316h后仍能达到34.7%,异丁烯初始选择性为80.0%,168h后维持在93.5%左右。利用蔗糖裂解法制得覆炭氧化铝载体,该新型载体能显著改善催化剂的脱氢选择性和催化稳定性,为高性能脱氢催化剂的研发提供了新的思路。利用络合真空浸渍法制得Pt-Sn-K/y-Al2O3催化剂,研究了Sn和K助剂对催化剂脱氢反应性能的影响。适量的Sn助剂有利于催化剂表面"Pt-SnOx-Al2O3"结构的生成,促进了异丁烷脱氢反应和异构化反应的发生,但同时抑制了裂解反应的进行。此外,K助剂能中和催化剂表面酸性中心,从而提高催化剂的脱氢选择性和催化稳定性。当Sn和K含量分别为1.5wt.%和0.4wt.%时,催化剂表现出最佳的异丁烷脱氢反应性能。该催化剂上异丁烷初始转化率为76.2%,异丁烯初始选择性为83.4%,24h反应后异丁烷转化率和异丁烯选择性分别下降至57.2%和79.3%。利用原位再生技术分析了催化剂在异丁烷脱氢-器内再生循环过程中的失活特征。原位烧炭再生对催化剂表面孔结构的影响不大,积炭是脱氢过程中催化剂失活的主要原因,而Pt烧结是再生后催化剂活性下降的根本原因。利用单因素实验和正交实验相结合的方法研究了工艺条件对催化剂脱氢反应性能的影响。反应温度和氢烃比对催化剂的反应性能有较大影响,而原料气空速则无显著影响。较适宜的反应工艺条件为反应温度580℃,氢烃比0.5：1,原料气空速视反应具体情况而定。利用XRD、UV-Vis DRS、H2-TPR、NH3-TPD、Pyridine-FTIR、XPS及TG等分析手段对Cr203基催化剂进行了表征,探讨了K助剂在催化剂脱氢过程中的作用。K助剂有利于催化剂表面CrⅥ的生成,同时游离态CrⅢ物种相应减少。此外,K助剂还能调变催化剂的酸性中心,增强其抗积炭性能,从而使得催化剂的脱氢选择性和催化稳定性显著提高。当K含量为1wt.%时,催化剂具有最佳的异丁烷脱氢反应性能,42h内异丁烯平均收率为29.1%,选择性维持在90%以上。