丙烯是一种重要的化工原料,可以生产多种有机化工产品,随着其需求量的日益增长,由石脑油蒸汽裂解和催化裂化产生的丙烯已供不应求,因此丙烷催化脱氢技术已成为当下热门研究。Pt系催化剂因其较高的活性和选择性成为丙烷脱氢过程中应用最为广泛的催化剂,但由于催化剂在脱氢过程中容易发生积碳失活,影响脱氢性能和催化剂使用寿命。因此,本文主要研究了Pt-Sn催化剂在丙烷脱氢过程中的失活及再生性能。本文首先制备了不同Sn添加量的Pt₃Sn/Al₂O₃、PtSn/Al₂O₃、PtSn₂/Al₂O₃和PtSn₃/Al₂O₃催化剂,并对其进行了表征。BET和TEM表征结果显示,Pt₃Sn/Al₂O₃催化剂的比表面积最大,分散度最高,平均粒径最小。然后对不同Sn添加量的催化剂的脱氢性能进行考察,综合考虑各种因素,最终选择Pt₃Sn/Al₂O₃催化剂作为研究对象。考察不同反应条件对Pt₃Sn/Al₂O₃催化剂脱氢性能的影响。结果表明,以反应温度为600°C,氢气氛围下,原料中H/C为1:4,丙烷质量空速为4 h^-1作为最佳反应条件。在该条件下Pt₃Sn/Al₂O₃催化剂的初始转化率为40.05%。同时根据Langmuir-Hinshelwood机理推导出4个脱氢动力学模型,并对模型参数进行拟合,结果显示模型（II）的拟合效果最好,最后用复相关系数ρ²和F分布对模型（II）进行检验,结果表明模型（II）的F>10 F_0.05、复相关系数ρ²>0.90,说明该模型在95%置信水平上是可信的。研究不同Sn添加量、不同反应条件以及不同金属粒径下,催化剂上的积碳性质。研究发现,随着Sn添加量的增加、原料中H₂含量和丙烷质量空速降低及金属颗粒粒径的减小,催化剂上积碳的石墨化程度不断增加。接着采用幂律模型分别对不同反应温度和不同丙烷质量空速下Pt₃Sn/Al₂O₃催化剂上的积碳动力学进行了研究。研究表明,对于不同温度下催化剂上的积碳过程,随着温度和丙烷质量空速的增加,催化剂上的积碳量及初始积碳速率均呈增加趋势,而失活常数则呈现不规律变化趋势。最后考察了不同再生条件对催化剂活性的影响。通过考察不同再生条件下再生后Pt₃Sn/Al₂O₃催化剂的活性,最终以再生温度为520°C、空气质量空速为4 h^-1、再生时间为2 h作为最佳再生条件。同时考察了再生循环次数对催化剂活性的影响,并通过对再生后催化剂的表征,发现随着再生循环次数的增加,催化剂的脱氢活性降低,但对丙烯的选择性有所增加。