SBA⁃15载体调控WO x 分散性对烯烃歧化反应的影响

doi:10.3969/j.issn.1006-396X.2022.01.004

石油化工高等学校学报 ›› 2022, Vol. 35 ›› Issue (1): 23-28.DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2022.01.004

SBA⁃15载体调控WO _x 分散性对烯烃歧化反应的影响

崔宇超¹^,²(), 秦玉才¹, 王文燕¹, 吴薇¹, 张强¹, 宋丽娟¹()

^1.辽宁石油化工大学石油化工学院, 辽宁抚顺 113001
^2.中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院大庆化工研究;中心，黑龙江大庆 163714

收稿日期:2021-03-17 修回日期:2022-01-14 出版日期:2022-02-28 发布日期:2022-04-14
通讯作者: 宋丽娟
作者简介:崔宇超(1995⁃)，男，硕士研究生，从事轻烃制备工艺研究；E⁃mail：1074989081@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(U1662135)

Effect of WO _x Dispersion by SBA⁃15 Carrier on Olefin Disproportionation

Yuchao Cui¹^,²(), Yuchai Qin¹, Wenyan Wang¹, Wei Wu¹, Qiang Zhang¹, Lijuan Song¹()

^1.School of Petrochemical Engineering，Liaoning Petrochemical University，Fushun Liaoning 113001，China
^2.Daqing Chemical Research Center of Petrochemical Research Institute，PetroChina，Daqing Heilongjiang 163714，China

Received:2021-03-17 Revised:2022-01-14 Published:2022-02-28 Online:2022-04-14
Contact: Lijuan Song

摘要/Abstract

摘要：

采用湿浸渍法制备了不同负载量的WO _x /SBA?15催化剂，讨论了WO _x 分散性对烯烃歧化反应的影响。结果表明，负载量影响了WO _x 在载体表面的分散度，进而影响催化活性；负载量10%的催化性能最佳；高负载量的WO _x /SBA?15表面聚集态WO _x 数目较多，掩盖了活性位点。采用物理吸附、XRD、SEM表征样品织构性质，采用吡啶红外、化学吸附表征了样品的酸性和酸量。反应评价显示10%负载量的10%WO _x /SBA?15催化活性最佳，丙烯收率可达50%，丙烯选择性近90%。

关键词: 浸渍法, 分散度, 烯烃歧化, 催化活性

Abstract:

WO _x /SBA?15 catalysts with different loading amounts were prepared by wet impregnation method, and the effect of WO _x dispersion on the olefin disproportionation reaction was discussed.The results show that the loading amount affects the dispersion of WO _x on the carrier surface, as well as the catalytic activity.The best catalytic performance of WO _x /SBA?15 can be achieved with 10% loading amount of WO _x .The higher loading amount of WO _x could induce aggregation of WO _x on the SBA?15 surface, and then covering the active sites.The weaving properties of the samples were characterized by physical adsorption,XRD,SEM,and the acidity and acid amount of the samples were characterized by pyridine IR and chemisorption. Reaction evaluation shows that the sample with 10% loading amount of WO _x exhibits the best catalytic activity.The propylene yield of the 10% WO _x /SBA?15 catalyst is up to 50% and the propylene selectivity is nearly 90%.

Key words: Impregnation method, Olefin disproportionation, Dispersion, Catalytic activity

中图分类号:

O643.3

崔宇超, 秦玉才, 王文燕, 吴薇, 张强, 宋丽娟. SBA⁃15载体调控WO _x 分散性对烯烃歧化反应的影响[J]. 石油化工高等学校学报, 2022, 35(1): 23-28.

Yuchao Cui, Yuchai Qin, Wenyan Wang, Wei Wu, Qiang Zhang, Lijuan Song. Effect of WO _x Dispersion by SBA⁃15 Carrier on Olefin Disproportionation[J]. Journal of Petrochemical Universities, 2022, 35(1): 23-28.

图/表 8

图1 不同负载量样品的XRD谱图

Fig.1 XRD spectra of sample

图2 催化剂N2吸附曲线、孔径分布曲线（a） N2吸附曲线（b）孔径分布曲线

Fig.2 Catalyst nitrogen adsorption curve,pore size distribution curve

表1 不同催化剂的比表面积、孔容和孔径

Table 1 Surface areas,pore volumes and pore diameters of different catalysts

催化剂	S_BET/ (m² $⋅$ g^-1)	V_p/ (cm³ $⋅$ g^-1)	孔径/nm
SBA⁃15	552.90	0.94	9.41
3%WO _x /SBA⁃15	447.89	0.95	9.10
10%WO _x /SBA⁃15	386.37	0.64	6.37
20%WO _x /SBA⁃15	339.98	0.66	7.51
30%WO _x /SBA⁃15	272.98	0.54	7.68
40%WO _x /SBA⁃15	191.22	0.38	7.90

表1 不同催化剂的比表面积、孔容和孔径

Table 1 Surface areas,pore volumes and pore diameters of different catalysts

催化剂	S_BET/ (m² $⋅$ g^-1)	V_p/ (cm³ $⋅$ g^-1)	孔径/nm
SBA⁃15	552.90	0.94	9.41
3%WO _x /SBA⁃15	447.89	0.95	9.10
10%WO _x /SBA⁃15	386.37	0.64	6.37
20%WO _x /SBA⁃15	339.98	0.66	7.51
30%WO _x /SBA⁃15	272.98	0.54	7.68
40%WO _x /SBA⁃15	191.22	0.38	7.90

图3 不同负载量WO x /SBA?15催化剂的拉曼光谱

Fig.3 Raman spectra of WO x /SBA?15 catalysts with different loadings

图4 不同负载量WO x /SBA?15的NH3?TPD谱图

Fig.4 Spectrum of WO x /SBA?15NH3?TPD with different loads

图5 不同负载量WO x /SBA?15的H2?TPR谱图

Fig.5 Spectrum of WO x /SBA?15 H2?TPR with different loading

图6 不同负载量WO x /SBA?15的SEM

Fig.6 SEM images of WO x /SBA?15 with different loading

图7 不同负载量下WO x/SBA?15催化剂乙烯转化率、丙烯选择性、丙烯收率随时间变化曲线（a）乙烯转化率（b）丙烯选择性（c）丙烯收率

Fig.7 Curves of ethylene conversion,propylene selectivity,propylene yield with time for WO x /SBA?15 catalyst with different loading

参考文献 16

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