SAPO-34分子筛晶化机理及晶化动力学研究

对SAPO-34分子筛晶化过程中预相形成、诱导期内晶核生成、晶体生长和晶化过程的研究进行综述。SAPO-34分子筛晶化过程首先形成不稳定的层状预相结构,进而发展为具有有序排列晶格骨架的晶核。结晶热力学控制晶相结构,晶化动力学控制晶体成核和生长速率。影响晶化动力学的关键因素是温度和浓度,成核速率和晶体生长速率互相竞争控制晶粒大小。晶化过程的Si取代机理和Si分布影响分子筛酸性。晶化动力学研究结果表明,温度升高,结晶速率增加,成核时间缩短。     

ZSM-5分子筛在甲醇转化制烯烃领域应用的研究进

综述了ZSM-5分子筛在甲醇制烯烃反应特别是在甲醇制丙烯反应中的应用。介绍在接近工业反应条件下甲醇在ZSM-5分子筛上生成烯烃的反应机理,在较高反应温度下高碳数烯烃裂解是导致轻烯烃形成的主要反应路径;分析ZSM-5分子筛酸性及粒径对产品选择性及催化剂寿命的影响,由于ZSM-5分子筛酸性较强,直接用于甲醇制烯烃反应时低碳烯烃的选择性不高,而粒径小的ZSM-5分子筛扩散性能好,因而丙烯选择性得到提高。重点介绍小晶粒ZSM-5分子筛的研究进展,指出目前ZSM-5分子筛的研究方向一是对其进行酸性改性,二是制备酸度适中、粒径合适和具有介孔的多级结构ZSM-5分子筛。     

甲醇制烯烃新型分子筛发展探析

甲醇制烯烃属于快速反应,在稳态下反应受内扩散限制,反应产物乙烯、丙烯在扩散过程中易发生氢转移、低聚反应,产物选择性降低,催化剂易于结焦失活。为削弱内扩散对催化剂活性及产物选择性的影响,亚微米尺度、层片状、等级孔径或具有缺陷结构、载体支撑型、微孔及大孔型、中孔型微孔复合分子筛已成为甲醇制烯烃分子筛新的开发方向,并已取得了较好的研究进展。     

实验室规模装置上甲醇制烯烃反应水相中烃池物种的发现及甲醇的定量

为确定造成甲醇制烯烃工业装置急冷水洗系统堵塞物种种类和来源,在小型固定流化床反应器上进行甲醇制烯烃反应研究,对原料甲醇和反应过程中采集的水相样品中的有机物进行定性研究。首次在实验室规模装置收集的水相体系中发现多甲基苯和带侧链烷烃萘等"烃池"物种,说明上述物种是在反应过程中生成,并为甲醇制烯烃反应"烃池"机理提供最直接的证据。对比分析工业装置产生的MTO级甲醇和水相中的有机物分析结果,发现水相中检测到的酮类、丁酸甲酯、己醇和癸烷可能是原料甲醇带到甲醇制烯烃反应器并随产品气进入下游水洗系统。对关键物种的定性分析为鉴别造成急冷水洗系统堵塞的物种来源和这一问题的解决提供依据和指导方向。给出同时考虑水相中甲醇、气相中甲醇和二甲醚计算转化率的方法,对考察催化剂催化活性随反应时间的变化规律提供可靠的方法。     

丙烯催化氧化制丙烯酸的两段流化床工艺

分别在一段和两段流化床反应器中对丙烯催化氧化制备丙烯酸过程进行了研究. 主要考察了温度、丙烯空速和氧/烯比等操作条件对丙烯氧化制备丙烯醛的第一步反应中丙烯转化率和液相收率的影响. 结果表明,在两段流化床反应器中,由于能够有效抑制气体和固体的返混及催化剂床层中气泡的增长,第一步反应中丙烯转化率和液相收率可以分别大幅度提高到94.2%和74.4%. 得到第一步反应的优化条件为：丙烯空速20~21 L/(h·kg),操作温度360~365℃,氧/烯摩尔比1.6~1.8,在此条件下,考察了连续两步反应中的丙烯转化率和液相收率.