磷化鎳催化異丁烷臨氫脫氫制異丁烯

許燕麗王希濤

（天津大學化工學院，天津300072）

異丁烯是生產丁基橡膠、異戊橡膠等的重要化 工原料，也是重要的石油添加劑。為了有效利用豐富的異丁烷資源，滿足全球對異丁烯的需求量，異丁烷脫氫制異丁烯反應變得越來越重要。

由于異丁烷脫氫制異丁烯反應是吸熱反應，根據熱力學平衡，高溫和低壓有利于反應進行，得到較高的異丁烯選擇性［1］。然而高溫也會促進氫解，裂解和積碳等副反應進行，導致催化劑快速失活，降低催化性能。因此，對于異丁烷脫氫反應來說，最關鍵的是抑制積碳［2-4］，提高催化劑的活性、穩定性和選擇性。較常見的脫氫催化劑有負載型貴金屬催化劑、CrOx或 VOx、磷酸鹽等系列催化劑，在525～625℃，常壓操作條件下，其中Pt-Sn/γ-Al2O3被廣泛應用于實驗室和工業中，有較高的異丁烯選擇性和催化活性。

近年來，過渡金屬磷化物作為一系列新型催化劑被廣泛研究報道［5-7］，主要應用于石油的加氫脫硫（HDS）［8-9］和加氫脫氮（HDN）［10］反應。 在 HDS和HDN反應中，Ni2P為活性相，比商業催化劑Co-Mo-S/Al2O3［11-12］具有更高的活性、選擇性和穩定性。這類化合物具有較好的物理性能，比如硬度、陶瓷強度、金屬的導電性等，除此之外還具有和貴金屬相似的電子性能。磷化鎳具有較高的加氫性能，因此推測其對于烷烴也應該具有脫氫性能，而目前為止，磷化鎳應用于烷烴脫氫反應還并未有研究報道。

因此，本論文通過程序升溫還原方法制備了一系列 SiO2負載的不同n（Ni）/n（P）和不同 Ni負載量的催化劑，用于催化異丁烷脫氫反應，并通過XRD，TEM，H2-TPR和H2-TPD等手段進行了表征。……