不同分子筛催化丙烷与CO2 耦合制丙烯的性能

田海锋 ，何环环 ，廖建康 ，查 飞 ，郭效军 ，唐小华

（西北师范大学 化学化工学院，甘肃 兰州 730070）

丙烯作为石油化工中仅次于乙烯的重要原料，需求量随着聚丙烯、环氧丙烷和丙烯酸产品产量的增长而逐年增长。传统丙烯的生产是将丙烯作为副产品，如蒸汽裂解和催化裂解副产丙烯，但产量受主产品的限制[1]。而且，随着石油资源的日渐匮乏，传统的丙烯生产技术已无法满足日益增长的丙烯需求，寻求新的丙烯生产技术已成为石油化工行业的主要发展趋势。随着工业的发展，化石燃料燃烧产生了大量的CO2，不经过处理直接排放到空气当中，使大气中的CO2浓度上升，引起温室效应，全球平均气温升高。在这样的背景下，开始有大量学者探究如何改善CO2再利用。其中，就有学者提出CO2加氢制备低碳烯烃的路径[2]。CO2本身是无毒，也是一种重要的碳源，如果将它转化成高附加值的烯烃，不仅能够解决CO2排放带来的环境问题，还能够缓解当前烯烃资源短缺带来的供求压力。同时丙烷脱氢制丙烯为吸热反应，而CO2加氢制低碳烯烃为放热反应，因此将这两个反应耦合，可打破单一反应在热力学和动力学上的平衡限制。

当前，丙烷脱氢工艺主要有UOP 公司的Oleflex工艺、Lummus 公司的Catofin 工艺、Linde 与BASF公司一起研发的PDH 工艺、及Snamprogetti 与Yarsintez 公司一起研发的FBD 工艺。丙烷脱氢用到的催化剂主要是Pt、Cr、In[3-5]基催化剂，除了以上催化剂，有研究者还报道了Ga、V、Fe 等催化剂。丙烷与CO2的反应在文献中报道[6]，是丙烷脱氢与逆水煤气耦合反应制备丙烯，通过CO2消耗丙烷脱氢反应产生的氢气，达到提高丙烷转化率和丙烯产率的目的。……