甲醇制丙烯反应中ZSM-5分子筛催化剂积炭失活介尺度机制研究

甲醇制丙烯（MTP）是当前煤化工领域亟需发展的关键催化技术,积炭被认为是导致催化剂失活的重要原因之一。以积炭分子筛为研究对象,通过IGA、FTIR及TG等多种表征手段,考察甲醇的吸附行为、分子筛表面酸性、积炭成分与MTP反应中甲醇反应活性之间的构效关系。研究结果表明,甲醇的吸附量随催化剂的失活而降低,其下降速率与甲醇转化率成正比。催化剂上滞留的碳物种的主要成分为轻烃、BTX芳烃、活性结焦和积炭,而其中积炭是引起分子筛失活的主要原因。完全失活的催化剂与新鲜催化剂相比仍保留一定的甲醇吸附能力,推测积炭主要存在于酸活性中心周围。积炭首先覆盖的是B酸中心的羟基和桥式羟基,随后是非骨架Al—OH;而催化剂的甲醇转化率与分子筛中可接触的B酸和L酸数量成正比。另外,基于催化剂的失活速率与转化率存在的正比关系,结合反应动力学,推导出了失活曲线的数学表达式,理论上解释了MTP反应过程中的积炭失活介尺度机制。     

不同硅铝比SAPO-44分子筛合成及甲醇制烯烃催化性能研究

以环己胺为模板剂,合成了不同硅铝比的SAPO-44分子筛,分别采用XRD、SEM、NH3-TPD等表征手段对所合成的样品进行了表征,并在固定床上考察了样品的甲醇制烯烃催化性能。结果表明,随着硅铝比的增加,样品的相对结晶度有所增加,表面酸性有增强的趋势,分子筛晶体出现一些非立方晶体物种;同时,初始烯烃选择性随着硅铝比的增加而降低,反应产物中的丙烯/乙烯质量比则呈现升高的趋势。     

2,6-二异丙基苯酚胺化制备2,6-二异丙基苯胺反应的热力学分析

采用Benson基团贡献法计算了2，6－二异丙基苯酚和2，6－二异丙基苯胺的标准生成热△H、绝对熵S和热溶Cp ,计算了化法制备2，6－二异丙基苯胺的反应自由能变化△G、平衡常数Kp及2，6－二异丙基苯酚的平衡转化率X。结果表明：该反应为放热反应，其吉布斯自由能变化为负值，2，6－二异丙基苯酚可望得到较高的平衡转化率。该热力学分析为工业生产提供了一定的理论依据。     

正丁烷及丁烯-1在不同硅铝比ZSM-5分子筛上吸附的实验与模型

Four ZSM-5 zeolite catalysts with different Si/Al ratios for the catalytic cracking of C4 fractions to produce ethylene and propylene were prepared in this study.First,the adsorption isotherms of pure n-butane and butene-1 and their mixtures on these catalysts at 300K and p=0—100kPa were measured using the intelligent gravimetric analyzer.The experimental results indicate that the presence of Al can significantly affect the adsorption of butene-1 than that of n-butane on ZSM-5 zeolites.Then,the double Langmuir（DL）model was applied to study the pure gas adsorption on ZSM-5 zeolites for pure n-butane and butene-1.By combining the DL model with the ideal adsorbed solution theory（IAST）,the IAST-DL model was applied to model the butene-1（1）/n-butane（2）binary mixture adsorption on ZSM-5 zeolites with different Si/Al ratios.The calculated results are in good agreement with the experimental data,indicating that the IAST-DL model is effective for the present systems.Finally,the adsorption over a wide range of variables was predicted at low pressure and 300K by the model proposed.It is found that the selectivity of butene-1 over n-butane increases linearly with the decrease of Si/Al ratio.A correlation between the selectivity and Si/Al ratio of the sample was proposed at 300K and p=0.08MPa.     

C4烃催化裂解动力学装置进料方法的研究

研究了液态进料法、气态进料法等不同进料方法对C4烯烃催化裂解动力学研究装置物料平衡的影响。结果表明，气态间接进料法可满足动力学研究的需要，并建立了稳定可靠的动力学研究装置。     

碳四烃催化裂解制丙烯反应过程中尾气分析

采用2阀2柱HP6890气相色谱运行系统,通过HPPLOT/Al2O3"S"毛细管柱分析有机烃类,并用FID检测,13 X分子筛填充柱分析氢气,用TCD检测,建立了碳四烃催化裂解制丙烯反应尾气分析方法。结果表明:标准样品的分析结果标准偏差不大于4%,实际样品测试结果可保障物料平衡在98%以上。     

高温氢气处理对活性炭及钯炭催化剂性能的影响

采用高温氢气对不同活性炭进行处理,并分别采用比表面分析仪(BET)、红外光谱(IR)、氩气-程序升温脱附实验(Ar-TPD)和热重分析(TGA)对高温氢气处理前后的活性炭进行表征.结果表明,高温氢气处理对活性炭的孔结构和比表面影响较小,高温氢气处理后活性炭表面含氧官能团含量降低.以高温氢气处理后的活性炭为载体制备钯炭催化剂,催化剂上的钯的分散度降低,在粗对苯二甲酸精制反应中的初活性下降.     

煤或天然气经甲醇制低碳烯烃工艺研究新进展

由煤或天然气经甲醇制低碳烯烃工艺是解决石油资源紧张、低碳烯烃需求量越来越大等问题的有效路线。介绍了几种有代表性的经甲醇制低碳烯烃工艺,包括美国UOP/Hydro甲醇制烯烃工艺,中国科学院大连化学物理研究所的合成气经由二甲醚制低碳烯烃(SDTO)工艺,德国Lurgi公司的甲醇制丙烯工艺,以及甲醇制烯烃与AtoFina/UOP烯烃裂解的集成工艺;分析了各工艺目前达到的技术指标及最近的技术改进,关注了各工艺近几年的工业化进程。除了SDTO工艺外,其他几种工艺有望在未来几年内实现工业化。国内甲醇制低碳烯烃工艺的开发应借助于流化催化裂化成熟的工程设计经验,同时加大甲醇制烯烃工艺流化床催化剂的开发力度。     

分子筛中碳氢化合物扩散行为的分子模拟研究进展

分子筛催化过程中反应物、产物以及中间体等分子在分子筛孔道内的扩散行为显著影响催化剂择形催化性能、限域效应、产物选择性和稳定性等.本文总结了近二十年来分子模拟技术在分子筛扩散研究中的应用进展.首先简单介绍以分子动力学模拟为代表的分子筛扩散研究方法,然后介绍了包括烷烃、烯烃和芳烃在内的单组分以及多组分碳氢化合物在分子筛中的...     

合成丝光沸石结晶度测定方法的研究及应用

介绍测定合成丝光沸石结晶度的无定型衍射强度卡法、X射线衍射八强线峰高法,讨论硅铝比、晶化时间对结晶度的影响。强度卡法较准确地用于研究硅铝比、催化性能与结晶度的关系;峰高法简便、快速,用于确定晶化时间等常规分析。