世界范围内对乙烯和丙烯需求日益增长,尤其丙烯一直供不应求,此外,随着我国"西气东输",液化气中大量的丁烯急需开发新的应用技术,将乙烯与丁烯反应制丙烯对于丁烯利用和丙烯生产具有重要意义。最近,申请者通过大量研究工作,研制出MCM-22分子筛和r-Al2O3双担体担载Mo催化剂,常温常压下表现出很高的催化活性和丙烯选择性,达到美国ABB Lummus的W/SiO2催化剂在280度的反应结果,同时发现Mo和r-Al2O3含量对催化活性和稳定性影响很大,尤其在制备催化剂时,较高钼含量容易导致分子筛结构破坏,添加入一定量Al2O3有利于稳定MCM-22分子筛结构和改善催化剂性能。本申请课题拟在探索丙烯反歧化反应性能与催化剂的物化性能关系基础上,研究钼对分子筛结构和催化性能的影响以及铝对Mo/MCM-22分子筛结构稳定作用的本质,研究常温下乙烯与丁烯催化反应机理,为优化催化剂制备和性能提供理论依据。
将乙烯与丁烯歧化制丙烯是增产丙烯的一项重要技术。本项目首次考察了分子筛-氧化铝负载钼和钨催化剂上丙烯反歧化过程。高温和较高的钼负载量并且Mo以MoO42-形式存在的情况下,Mo与Hbeta分子筛才发生较强的相互作用, 导致Hbeta脱铝生成Al2(MoO4)3引起了Hbeta的结构破坏。氧化铝添加后,Mo倾向于优先分散在氧化铝载体上,Mo对Hbeta分子的骨架破坏作用得到抑制,其酸性及结构得到保护。催化剂的总酸量与Mo/Hbeta-Al2O3催化剂的初活性不直接关联,在一定的总酸量下,比表面积越大越有利于催化剂的稳定性, 催化剂上的积碳速率越小。歧化反应发生在MoO3/ Al2(MoO4)3 与MCM22- Al2O3 载体的界面上。具有足够的Br?nsted酸数量和负载W物种与载体之间存在的适宜相互作用可使WO3/Al2O3-xHY催化剂具备较高烯烃歧化活性。