磷酸对HZSM-5成型及其催化乙醇脱水性能的影响

获得较高活性、高强度的适用于固定床工艺的成型HZSM-5分子筛催化剂对推进乙醇脱水制乙烯工业应用有着积极的意义。采用磷酸、硅溶胶以及羧甲基纤维素钠等作为助剂,制备了系列成型HZSM-5分子筛,研究了磷酸添加量对分子筛抗压强度及催化乙醇脱水活性的影响。结果表明,在无磷酸添加时,成型抗压强度仅为20.5 N/cm;而添加磷酸后,成型HZSM-5的抗压强度明显提高,当P添加量达到3.3 wt%时抗压强度达到最高值为120.9 N/cm;可满足固定床工艺需求;而继续增加磷酸添加量,HZSM-5的抗压强度逐渐减弱,随着磷酸添加量的增加,催化剂的活性逐步下降。当P添加量达到3.3 wt%时,在320℃,乙醇浓度50 wt%以及质量空速2.0 h-1条件下,乙醇转化率为97.9%,乙烯选择性为97.8%,较好地兼顾了工业上对催化剂强度及活性需求。     

乙醇脱水的木薯粉吸附性能研究

使用恒温固定吸附床对乙醇蒸汽脱水的术薯粉吸附剂的气相选择吸附性能进行研究。乙醇原料液的浓度为75％～95％（质量百分数）,使用干燥过的木薯粉作为吸4;什剂,分别测得吸附床不同位置处、不同表观速率、不同吸附剂粒度和不同温度时的乙醇蒸汽的透过曲线并进行了分析。通过木薯粉吸附最终可获得99．7％（质量百分数）的无水乙醇。     

用于乙醇脱水的生物质吸附性能

The adsorption capability of paddy flour and maize flour for gaseous phase selective adsorption for ethanol dehydration was investigated via a bench-test fixed-bed adsorber at constant temperature. Ethanol concentration in the feed was 93.4% (mass) and each of the dried biomass was used as adsorbent, and breakthrough curves and temperature distribution in adsorptive bed were obtained for different bed depths,superficial velocities, granularities of adsorbent and temperatures. Bed pressure drop curves for different bed depths and superficial velocities were also measured. A product of ethanol purity of 99.5% (mass) could be obtained through both kinds of biomass adsorbent. When 99.5% (mass) of ethanol purity is defined as the breakthrough point, the production capacity for either adsorbent was within 0.0915-0.2256 (gram product/gram adsorbent). Tests on pure ethanol adsorption were also performed to extrapolate the selectivity of both adsorbents.     

燃料乙醇脱水工艺的研究与展望

伴随人类环境保护意识的进一步提升,清洁能源的应用逐渐普及化,乙醇燃料的脱水提纯处理工艺已成为清洁燃料应用的重要方面。基于此,本文在对乙醇燃料脱水工艺进行整体把握的基础之上,对燃料乙醇脱水主要工艺处理技术进行了详细介绍。     

乙醇脱水制乙烯的Ti-Si-Al催化剂

制备了Ti-Si-Al催化剂以催化乙醇脱水制乙烯。在小型固定床反应器中考察了钛硅铝摩尔比、焙烧温度、焙烧时间与脱水温度、进料乙醇浓度、进料空速对乙醇脱水制乙烯的影响。结果表明:钛硅铝摩尔比为1∶2∶2,于550℃,焙烧5h制得该催化剂,在脱水温度280℃,进料空速0.6h-1条件下催化乙醇脱水反应,乙烯收率达98.7%。进料可为低浓度乙醇。     

氧化铝上乙醇脱水制乙烯的动力学

为开发多段绝热床生物质乙醇脱水制乙烯反应工艺,在Φ10 mm等温积分反应器中以自研发的氧化铝为催化剂研究了生物乙醇脱水制乙烯反应动力学。实验在排除内外扩散的影响的条件下,考察了反应温度、反应空速和水醇比对反应的影响,建立了生物质乙醇脱水制乙烯的半理论半经验的幂函数本征动力学模型。模型方程具有统计意义上的可靠性,并与实验结果吻合良好。     

乙醇脱水反应的动力学研究

在管式固定床反应器中,采用改性的分子筛催化剂,在温度195～220℃、乙醇浓度30～70 wt%、乙醇液时空速0.08～0.17 mol/g-cat./h的范围内,对乙醇脱水反应的本征动力学进行了研究。动力学研究结果表明,在实验条件范围内,乙醇脱水生成乙烯和乙醚的反应属于平行反应,符合Langmuir-Hinshelwood机理模型,表面反应为速率控制步骤。     

适用于乙醇脱水的新型沸石膜

日本日立造船公司目前正将应用于混合-蒸馏系统（HDS）的新型膜进行产业化应用。该系统尤其适用于乙醇和异丙醇脱水，可由含水10%的乙醇-水混合物生产出纯度为99.7%的乙醇，脱水速率超过常规陶瓷膜工艺过程的2倍。     

乙醇脱水吸附剂吸附-脱附性能的研究

研究了乙醇脱水吸附剂对水和乙醇的气相吸附性能.在φ50 mm×700 mm的吸附柱中测定了乙醇脱水吸附剂吸附乙醇溶液中水的穿透曲线,考察了进料流速、进料浓度和床层高度对吸附穿透曲线的影响.采用热空气对吸附剂进行再生,测定了再生后吸附剂的穿透曲线,找出了最佳再生条件.用环境扫描电镜和热重-差示扫描量热分析仪对吸附剂的性质进行了表征.结果表明:吸附剂对水的吸附比乙醇强烈地多,可以选择性吸附水分,达到脱水目的.吸附剂吸水的最大吸附量可达20%,再生后的吸附剂对水仍有很好的吸附能力,体现了该吸附剂具有较高的工业应用价值.     

Dehydration of Ethanol into Ethylene over Solid Acid Catalysts

The dehydration of ethanol into ethylene was investigated over various solid acid catalysts, such as zeolites and silica–alumina, at temperatures ranging 453–573 K under atmospheric pressure. Ethylene was produced via diethyl ether during the dehydration process. H-mordenites were the most active for the dehydration. It was suggested that the catalyst activity could be correlated with the number of strong Br?nsted acid sites in the catalyst. Further, the H-mordenite was more stable with a SiO₂/Al₂O₃ ratio of 90 than with a SiO₂/Al₂O₃ ratio of 20.     

W03/HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯

采用浸渍法制备了一系列WO3负载量不同的改性HZSM-5分子筛催化剂,考察了ω(WO3)和工艺条件对乙醇脱水反应的影响,并用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)等技术对催化剂进行了表征。结果表明：少量WO3的引入不破坏HZSM-5分子筛的骨架结构,但对表面酸量产生了一定的影响;弱酸量...     

绝热固定床反应器的乙醇脱水制乙烯反应工艺

为开发新型生物质乙醇脱水制乙烯反应工艺,采用了上海石油化工研究院开发的氧化铝催化剂,在绝热床反应器中进行了工艺实验优化研究。考察了不同水醇质量比、空速和反应器进口温度等对乙醇转化率和乙烯选择性的影响,应用该实验数据,结合前期建立的该催化剂上的乙醇脱水催化反应本征动力学,对该催化剂上的乙醇脱水催化反应本征动力学方程系数进行校正,计算出关于关键组分的该催化剂的效率因子,建立了更适宜于工业应用的宏观动力学模型,模型计算结果与实验数据吻合较好。相对于等温固定床反应工艺或单段绝热床反应工艺,所研发的氧化铝催化剂上四段绝热床反应工艺的能耗降低,乙醇转化率提高,乙烯选择性得到很大的提高,为工业反应器的优化设计以及放大提供必须的工艺设计数据。     

过渡金属改性HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯

分别考察了过渡金属铁、锰和钴改性HZSM-5对乙醇脱水制乙烯的影响,并对催化效果最好的催化剂进行了反应条件的优化.结果表明:Co/HZSM-5的催化性能最好,使用该催化剂在220℃、质量空速2.5 h-1、乙醇体积分数为60%的反应条件下,乙醇的转化率和乙烯的选择性分别高达99.6%和99.3%.     

Zn与Mn复合改性HZSM-5催化低浓度乙醇脱水制乙烯

对浸渍法锌锰复合改性HZSM-5分子筛用于催化低浓度乙醇脱水制备乙烯进行了研究. 探讨了改性溶液类型、HZSM-5原粉硅/铝比和改性条件(改性溶液浓度、浸渍时间、浸渍温度、焙烧温度)对Zn/Mn/ZSM-5催化乙醇脱水效果的影响,通过XRD、孔体积与比表面积、微观形貌分析等方法对改性前后的HZSM-5进行了表征. 结果表明,当HZSM-5原粉硅/铝比为25,改性温度为40℃, Zn(NO3)2和MnCl2浓度分别为2%和6%条件下改性1 h,再于550℃焙烧获得的分子筛催化效果最好,乙醇转化率和乙烯选择性分别达到99%和92%以上. 表征结果表明,Zn2+和Mn2+进入了分子筛骨架中,分子筛能很好地保持原有的结构,并且B酸中心量减少,L酸中心量增多,这有利于乙醇催化脱水制乙烯.     

乙醇制乙烯催化剂P改性ZSM-5的研究进展

介绍了P改性ZSM-5分子筛中P的来源和ZSM-5分子筛上生物乙醇制乙烯的反应机理(包括未改性ZSM-5分子筛和P改性的ZSM-5分子筛),分别从催化效果和催化剂结构2方面阐述了P改性ZSM-5分子筛的研究进展,介绍了P改性ZSM-5分子筛的微观结构的研究现状.P改性后的ZSM-5催化剂可有效地降低反应温度、提高催化剂...