
Citation: CeGuo, Xiujie Li, Xiangxue Zhu, Weifeng Chu, Shenglin Liu, Yuzhong Wang, Peng Zeng, Shujing Guo, Longya Xu. Self-metathesis of 1-butene to ethene and hexene over molybdenum-based heterogeneous catalysts[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2018, 39(1): 37-46. doi: 10.1016/S1872-2067(17)62918-8

高效钼基催化剂上正丁烯自歧化生成乙烯和己烯
烯烃歧化反应可以根据市场需求灵活调变产物分布,为碳四烃类的高效转化利用提供很好的途径.受国内拉动内需的政策及下游应用行业强劲需求的影响,中国液化石油气的产量逐年递增.2014年我国液化气产量约为2550万吨,其中仅有39%左右用于碳四深加工,大部分当做燃料直接烧掉.从组成来看,液化气中烯烃含量在40%-50%,可以转化为高附加值的乙烯和丙烯进一步利用.本文重点开发了一条从1-丁烯出发生产乙烯/己烯的反应路线及对应的催化剂.首先从热力学角度分析了碳四歧化反应网络中各反应路径发生的难易程度.在此基础上,以Mo/Al2O3为催化剂考察了Mo负载量和反应条件对产物分布的影响.在优化的6Mo/Al2O3催化剂上,80℃,1.0MPa和丁烯空速3h-1的条件下,产物中乙烯和己烯的摩尔选择性超过85%,并且在48h内保持良好的反应稳定性.为了进一步探究催化剂结构与反应性能的关系,系统考察了催化剂载体差异对Mo物种状态和反应性能的影响.借助N2吸附,NH3-TPD,Py-IR,H2-TPR,UV-Vis和HRTEM等表征手段,发现催化剂反应活性与其酸密度直接相关.催化剂酸量越大,丁烯转化率越高,但副反应越多;载体适宜的酸量和较大的比表面积更有利于钼物种的分散和四配位钼物种的形成,促进目标1-丁烯自歧化制乙烯/己烯反应的发生.
English
Self-metathesis of 1-butene to ethene and hexene over molybdenum-based heterogeneous catalysts
-
Key words:
- 1-Butene
- / Self-metathesis
- / Molybdenum
- / Ethene
- / Hexene
-
-
[1] S. J. Connon, S. Blechert, Angew. Chem. Int. Ed., 2003, 42, 1900-1923.
-
[2] S. Lwin, I. E. Wachs, ACS Catal., 2014, 4, 2505-2520.
-
[3] D. P. Debecker, B. Schimmoeller, M. Stoyanova, C. Poleunis, P. Bertrand, U. Rodemerck, E. M. Gaigneaux, J. Catal., 2011, 277, 154-163.
-
[4] S. J. Huang, S. L. Liu, W. J. Xin, J. Bai, S. J. Xie, Q. X. Wang, L. Y. Xu, J. Mol. Catal. A, 2005, 226, 61-68.
-
[5] S. J. Huang, F. C. Chen, S. L. Liu, Q. J. Zhu, X. X. Zhu, W. J. Xin, Z. C. Feng, C. Li, Q. X. Wang, L. Y. Xu, J. Mol. Catal. A, 2007, 267, 224-233.
-
[6] E. Mazoyer, K. C. Szeto, N. Merle, S. Norsic, O. Boyron, J. M. Basset, M. Taoufik, C. P. Nicholas, J. Catal., 2013, 301, 1-7.
-
[7] B. A. Zhang, Y. S. Li, Q. S. Lin, D. Jin, J. Mol. Catal. A, 1988, 46, 229-241.
-
[8] M. Khanmohammadi, Sh. Amani, A. Bagheri Garmarudi, A. Niaei, Chin. J. Catal., 2016, 37, 325-339.
-
[9] C. X. Qi, Y. X. Wang, X. T. Ding, H. J. Su, Chin. J. Catal., 2016, 37, 1747-1755.
-
[10] Y. J. Ding, Chin. J. Catal., 2017, 38, 1-4.
-
[11] S. J. Huang, H. J. Liu, L. Zhang, S. L. Liu, W. J. Xin, X. J. Li, S. J. Xie, L. Y. Xu, Appl. Catal. A, 2011, 404, 113-119.
-
[12] E. Mazoyer, K. C. Szeto, S. Norsic, A. Garron, J. M. Basset, C. P. Nicholas, M. Taoufik, ACS Catal., 2011, 1, 1643-1646.
-
[13] L. Harmse, C. van Schalkwyk, E. van Steen, Catal. Lett., 2010, 137, 123-131.
-
[14] D. P. Debecker, M. Stoyanova, F. Colbeau-Justin, U. Rodemerck, C. Boissiere, E. M. Gaigneaux, C. Sanchez, Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51, 2129-2131.
-
[15] X. J. Li, W. P. Zhang, S. L. Liu, L. Y. Xu, X. W. Han, X. H. Bao, J. Catal., 2007, 250, 55-66.
-
[16] S. L. Liu, S. J. Huang, W. J. Xin, J. Bai, S. J. Xie, L. Y. Xu, Catal. Today, 2004, 93-95, 471-476.
-
[17] A. Ramanathan, J. F. Wu, R. Maheswari, Y. F. Hu, B. Subramaniam, Microporous Mesoporous Mater., 2017, 245, 118-125.
-
[18] K. Tao, Q. X. Ma, N. Tsubaki, S. H. Zhou, L. Han, J. Mol. Catal. A, 2016, 416, 39-46.
-
[19] D. R. Hua, S. L. Chen, G. M. Yuan, Y. Z. Wang, Q. F. Zhao, X. L. Wang, B. Fu, Microporous Mesoporous Mater., 2011, 143, 320-325.
-
[20] R. J. Gartside, M. I. Greene, A. M. Khonsari, L. L. Murrell, US Patent 6683019 B2, 2004.
-
[21] W. Xu, Z. K. Xie, Y. D. Wang, S. Liu, Z. B. Xu, CN Patent 100408165 C, 2008.
-
[22] Y. D. Wang, W. Xu, Z. K. Xie, Z. B. Xu, S. Liu, CN Patent 1915938 A, 2007.
-
[23] C. L. Yaws, Chemical Properties Handbook, McGraw-Hill, New York, 1999, 288-339.
-
[24] H. J. Liu, S. J. Huang, L. Zhang, S. L. Liu, W. Wang, W. J. Xin, S. J. Xie, L. Y. Xu, Chin. J. Catal., 2008, 29, 513-518.
-
[25] D. Z. Zhang, X. J. Li, S. L. Liu, S. J. Huang, X. X. Zhu, F. C. Chen, S. J. Xie, L. Y. Xu, Appl. Catal. A, 2012, 439-440, 171-178.
-
[26] M. C. Abello, M. F. Gomez, O. Ferretti, Appl. Catal. A, 2001, 207, 421-431.
-
[27] S. Rajagopal, J. A. Marzari, R. Miranda, J. Catal., 1995, 151, 192-203.
-
[28] X. J. Li, W. P. Zhang, S. L. Liu, S. J. Xie, X. X. Zhu, X. H. Bao, L. Y. Xu, J. Mol. Catal. A, 2009, 313, 38-43.
-
[29] S. L. Liu, X. J. Li, W. J. Xin, S. J. Xie, P. Zeng, L. X. Zhang, L. Y. Xu, J. Nat. Gas Chem., 2010, 19, 482-486.
-
[30] X. Li, W. P. Zhang, X. J. Li, S. L. Liu, Prog. Chem., 2008, 20, 1021-1031.
-
[31] J. Handzlik, J. Ogonowski, J. Stoch, M. Mikołajczyk, P. Michorczyk, Appl. Catal. A, 2006, 312, 213-219.
-
[32] D. P. Debecker, D. Hauwaert, M. Stoyanova, A. Barkschat, U. Rodemerck, E. M. Gaigneaux, Appl. Catal. A, 2011, 391, 78-85.
-
[33] G. Xiong, C. Li, Z. C. Feng, P. L. Ying, Q. Xin, J. K. Liu, J. Catal., 1999, 186, 234-237.
-
-

计量
- PDF下载量: 3
- 文章访问数: 1373
- HTML全文浏览量: 124