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化工行业中,石油资源做为不可再生资源,对世界各国有着极其重要的战略作用,如何合理有效的利用石油资源关系到各国石化行业的长远发展,尤其C4资源的利用。异丁烯是生产MTBE、MMA、丁基橡胶最主要的化工能源,原有的工业合成方法已经不能满足世界各国对异丁烯的需求,加快异丁烷脱氢制备异丁烯技术的研究与改进尤为重要,这也是合理有效利用C4资源的最佳途径之-探究异丁烷脱氢制备异丁烯技术是本课题研究的主要目的,对异丁烷脱氢催化剂的制备,脱氢反应条件的选择以及脱氢动力学模型初步探究,最终制备了一种具有较高活性的V-Fe-Ce-K-O/MgO-ZSM-5脱氢催化剂,用于异丁烷脱氢。具体研究内容如-下.A.本课题采用多次浸渍法制备了不同活性组分的催化剂和不同载体的催化剂,考察了脱氢催化活性；其一、通过实验测试了以V2O5、Fe2O3和Cr203为活性组分的催化剂催化活性,结果表明在2.5h以内催化剂V2O5/ZSM-5具有良好的催化效果和稳定性；其二、以V2O5/ZSM-5催化剂为基础研究了碱金属K对异丁烷脱氢催化性能影响；其三,以ZSM-5为催化剂载体,研究不同活性物质的催化性能,实验表明催化剂活性顺序为V-K-Fe-O/ZSM-5>V-K-Mg-O/ZSM-5>V-K-Cu-O/ZSM-5> V-K-Cr-O/ZSM-5>V-K-Mn-O/ZSM-5>V-K-Zr-O/ZSM-5;为了研究载体对催化性能的影响,实验以V-Fe-K-O为活性组分,以TiO2、MgO、ZSM-5、SiO2、y-Al2O3做为载体制备负载型催化剂,实验表明：MgO>ZSM-5>SiO2>y-Al2O3>SiO2>TiO2,除此之外本实验在以通过共混法制备了MgO/ZSM-5、TiO2/ZSM-5、y-Al2O3/ZSM-5混合型载体,通过脱氢性能测试和XRD、TEM、BET表征手段表明MgO/ZSM-5载体催化剂催化剂效果最好；其四、为了提高催化剂的活性通过引入稀土元素Ce研究Ce对V-K-O/MgO-ZSM-5分子筛催化剂研究,表明Ce含量为1wt%是催化剂活性较好,催化剂焙烧温度为600℃,反应温度580℃,空速1400h-1,常压下该催化剂使异丁烯具有96.84%的选择性和36.51%的收率。B.以V基催化剂为基础,采用单双活性中心理论初步研究了异丁烷脱氢本征动力学模型,模型为：本征活化能为55.14kJ/moL。