乙烷、丙烷和异丁烷脱氢析出的大量被碳覆盖的氧化铝扛氧化镍的催化剂再生

IF 0.6 4区 工程技术 Q4 ENERGY & FUELS
Shigeru SUGIYAMA, Akihiko KOIZUMI, Takahisa IWAKI, Taiki IWAI, Naohiro SHIMODA, Yuki KATO, Wataru NINOMIYA
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摘要

在氧化铝催化的乙烷、丙烷和异丁烷的脱氢过程中,随着通塔时间形成碳析出,同时观察到催化剂活性的提高。这种改善行为是由于在碳纳米管状析出物上以高分散状态形成的金属镍,如果进一步延长通塔时间,碳纳米管状析出物就会被普通的碳析出物覆盖,活性降低。本文介绍了通过氧处理再生活性降低的氧化铝担氧化镍的结果。一般认为,为了去除碳沉积物而使用氧处理时,与活性种类的渗透相比,催化剂活性成分被低分散化,活性降低。但是,在这种催化剂系统中,即使通过氧处理形成了低分散的一氧化镍,再次用于接触反应时,也会由此形成碳纳米管,在该纳米管上以高分散状态形成金属镍,有望再生良好的催化活性。为了证明这一假设,使用γ-氧化铝加18 %、15 %和20 %一氧化镍的催化剂对乙烷、丙烷和异丁烷进行了脱氢研究。结果表明,对于这3种烷烃的脱氢,能够很好地实现本文提出的通过氧处理的催化活性再生。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
エタン,プロパンおよびイソブタンの脱水素により析出した大量の炭素に覆われたアルミナ担持酸化ニッケルの触媒再生
アルミナ担持酸化ニッケル触媒によるエタン,プロパン,およびイソブタンの脱水素化では,通塔時間に伴う炭素析出の形成とともに,触媒活性の向上が観察されることが報告されている。この改善挙動はカーボンナノチューブ状析出物上に高分散状態で形成される金属ニッケルに起因されるが,さらに通塔時間を長くすると,カーボンナノチューブ状析出物が通常の炭素析出物によって覆われ,活性が低下する。本稿では,活性が低下したアルミナ担持酸化ニッケルを酸素処理により再生した結果について述べた。 炭素堆積物を除去するために酸素処理を用いると,活性種のシンタリングより,触媒活性成分が低分散化され,活性が低下することが一般に知られている。しかしながら,本触媒系では,酸素処理でシンタリングした低分散の酸化ニッケルが形成されたとしても,再度接触反応に用いると,そこからカーボンナノチューブが形成され,このナノチューブ上に高分散状態で金属ニッケルが形成され,良好な触媒活性が再生されることが期待される。この仮説を証明するために,エタン,プロパン,およびイソブタンの脱水素化を,γ-アルミナに酸化ニッケルを18 %,15 %,および 20 %担持した触媒を用いて検討した。その結果,これら3種類のアルカンの脱水素に対して,本稿で提案した酸素処理による触媒活性の再生が良好に行われることが明らかになった。
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Journal of The Japan Petroleum Institute
Journal of The Japan Petroleum Institute 工程技术-工程:石油
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期刊介绍: “Journal of the Japan Petroleum Institute”publishes articles on petroleum exploration, petroleum refining, petrochemicals and relevant subjects (such as natural gas, coal and so on). Papers published in this journal are also put out as the electronic journal editions on the web. Topics may range from fundamentals to applications. The latter may deal with a variety of subjects, such as: case studies in the development of oil fields, design and operational data of industrial processes, performances of commercial products and others
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