天津大学提出丙烷脱氢新机制 助力丙烯增产提效

新华社天津1月4日电（张建新、芳晖）日前，天津大学在丙烷脱氢制丙烯催化反应机理研究中取得新进展,通过向原料中添加适量的氢气，即可在氧化物催化剂表面形成活性更强的金属氢化物催化位点，提升丙烯生产效率。

相关成果1月2日发表于国际权威期刊《自然·化学》。

丙烷脱氢是目前我国第二大丙烯制备工艺，也是市场占有率增长最快、最具前景的丙烯生产新技术。在此技术中，催化剂发挥着重要作用。目前丙烷脱氢工业普遍使用的催化剂包括铂基和铬基两种，其中铂基催化剂价格昂贵；铬基催化剂虽然较为廉价，但其具有毒性，且饱受“结焦失活快”的困扰，反应十几分钟便需再生一次。丙烷脱氢所需的高温会加剧反应过程中催化剂的结焦失活，也导致了对生产设备的极高要求，限制了设备生产能力。因此，在不降低催化剂活性的前提下抑制结焦以降低再生频率，对于提升丙烯生产效率具有重要意义。

天津大学新能源化工团队提出了“金属氢化物介导的丙烷脱氢反应”新机制：在丙烷原料中存在适量氢气的反应条件下，金属氧化物表面在反应过程中形成金属氢化物活性位点。新产生的位点参与丙烷脱氢催化循环，在抑制焦炭产生的同时大幅提升催化本征活性，加快了反应进程。基于此，团队开发了环境友好的负载型氧化镓基催化剂及临氢脱氢工艺，显著提升了丙烷脱氢反应性能，实现优于国际同类产品的丙烷转化率、丙烯选择性及反应和再生稳定性。

近年来，天津大学新能源化工团队探索形成“理性设计—精准构筑—应用引领”的催化剂研究范式，攻克了丙烯生产过程中的若干科学和技术难题，建立了相对完整的、具有自主知识产权的新型高效丙烷脱氢催化剂及工艺专利体系，部分技术已进入产业化阶段，对加速打破国外技术垄断具有重要意义。