丙烷脱氢制丙烯为吸热反应,同时伴随氢气的生成,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,提高丙烯的产率。在此基础上进一步探究了不同晶型分子筛(HZSM-5、SAPO-34和Al-SBA-16)对丙烷与CO2耦合制丙烯反应性能的影响。通过XRD、SEM、NH3-TPD、N2吸附-脱附、TG等手段对不同晶型分子筛的性质进行表征,并在固定床反应器上考察了三种分子筛在丙烷和二氧化碳耦合制丙烯反应中的催化性能。实验结果表明,HZSM-5分子筛弱酸位点含量较高、比表面积大,且展现出优异的催化性能。当丙烷与CO2的体积比为1:4,反应压力为0.1 MPa,反应温度为580℃,催化剂用量为0.2 g,空速为6000 mL/(gcat·h)时,丙烷转化率为10.5%,CO2转化率为3.0%,丙烯选择性为38.4%、产率为4.0%。
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