催化学报

催化学报 ›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (4): 359-364.

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助剂Li对CO2气氛下Fe-Li/AC催化剂上乙苯脱氢反应性能的影响

陈树伟 1,2, 秦张峰 1, 孙爱灵 1, 王建国 1   

  1. 1中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室, 山西太原 030001; 2太原理工大学化学化工学院, 山西太原 030024
  • 收稿日期:2009-04-25 出版日期:2009-04-25 发布日期:2013-01-21

Effects of Li Promoter on the Catalytic Performance of Fe-Li/AC for Ethylben-zene Dehydrogenation in the Presence of CO2

CHEN Shuwei1,2, QIN Zhangfeng1, SUN Ailing1, WANG Jianguo1,*   

  1. 1State Key Laboratory of Coal Conversion, Institute of Coal Chemistry, The Chinese Academy of Sciences, Taiyuan 030001, Shanxi, China; 2College of Chemistry and Chemical Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, Shanxi, China
  • Received:2009-04-25 Online:2009-04-25 Published:2013-01-21

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摘要： 对 CO2 气氛下 Fe-Li/AC 催化剂上的乙苯脱氢反应性能进行了详细研究. N2 吸附-脱附、CO2 程序升温脱附和 X 射线衍射表征结果表明, 助剂 Li 不仅增加了催化剂比表面积和活性组分分散性, 而且增强了催化剂碱性和 CO2 吸附能力, 从而提高了 Fe/AC 对乙苯脱氢的催化性能. 助剂 Li 能显著提高 Fe/AC 催化剂的乙苯脱氢活性和 CO2 的促进作用, 抑制催化剂的失活. 在 Fe(3.0)-Li(0.6)/AC 催化剂(Fe 和 Li 的负载量分别为 3.0 和 0.6 mmol/g)上, 550 oC、接触时间为 3.57 (g×h)/mol 和 CO2/乙苯摩尔比为 20 的条件下, 苯乙烯收率可达 62.9%, 选择性为 96.2%. CO2 气氛下的苯乙烯收率显著高于 N2 气氛下的, 归因于 CO2 能保持催化剂表面铁物种的高价态, 并通过逆水煤气变换反应在线除去脱氢反应生成的氢.

关键词: 助剂, 锂, 二氧化碳, 铁, 活性炭, 乙苯脱氢, 苯乙烯, 耦合反应

Abstract: Dehydrogenation of ethylbenzene to styrene under CO2 was investigated over the activated carbon-supported iron catalyst with a Li promoter (Fe-Li/AC). The addition of Li greatly improves the catalytic activity of Fe/AC and the coupling effect of CO2 and suppresses the catalyst deactivation for EB dehydrogenation under CO2.

Key words: promoter, lithium, carbon dioxide, iron, activated carbon, ethylbenzene dehydrogenation, styrene, coupling reaction