工艺条件对HZSM-5催化剂在甲醇制丙烯中反应性能影响

在固定床反应器中,以HZSM-5为催化剂,考察反应温度和原料质量空速等工艺条件对甲醇制丙烯反应性能的影响。研究结果显示,随着反应温度的升高,乙烯及丙烯选择性均有所升高,但较高的反应温度会使催化剂活性快速降低;当原料质量空速增大时,乙烯及丙烯选择性均有所下降。研究表明最佳的工艺条件为反应温度为460℃,质量空速为2 h-1。对经过水热处理与未经过水热处理的催化剂性能进行比较,结果表明,经水热处理的催化剂,丙烯的选择性和催化剂的寿命分别由未经水热处理的40.1%和80 h提高至48.3%和170 h。     

碳二前脱丙烷前加氢催化剂工艺条件试验

采用浸渍法制备Pd-Ag/α-Al2O3催化剂,采用碳二前脱丙烷前加氢工艺系统考察反应器入口温度、空速和反应压力对催化剂性能的影响。结果表明,随着反应器入口温度升高,乙炔和丙炔+丙二烯转化率提高,乙烯选择性提高至一定值后趋于稳定,丙烯选择性波动不大,正丁烯生成量增加,较为适宜的反应器入口温度为(60~70)℃;随着空速升高,乙炔和丙炔+丙二烯转化率降低,乙烯选择性提高,丙烯选择性变化不大,正丁烯生成量降低,较为适宜的空速为(12 000~14 000)h-1;随着反应压力升高,乙炔转化率和丙炔+丙二烯转化率略增,乙烯选择性降低,较为适宜的反应压力为3.6 MPa。     

HZSM-5催化甲醇制丙烯工艺条件的考察

以工业应用的HZSM-5为催化剂,在连续固定床反应器中考察了反应温度和甲醇分压对甲醇制丙烯反应产物的影响,发现当温度大于450℃时,随着温度的升高,甲醇的转化率都能达到99%以上,乙烯和丙烯的总选择性增加,低碳烷烃选择性增加,高碳产物选择性下降;随着甲醇分压降低,甲醇转化率下降,产物丙烯/乙烯质量比(P/E比)增加,丙烯在甲醇分压为33 kPa时达到最高值,而当分压极低时,催化剂快速失活。从转化率、丙烯选择性、P/E比以及低碳烯烃产物选择性等多方面综合考虑,甲醇转化制丙烯的反应温度优选470℃,并建议甲醇分压为33 kPa。     

MTO工业装置增产乙烯和丙烯的措施

为了获得较高的乙烯和丙烯选择性和收率,通过对甲醇制烯烃工业装置中乙烯和丙烯选择性和收率的影响因素进行分析,得到优化控制指标。反应温度490℃,反应压力~0.109MPa,催化剂定碳~5.9%,催化剂的停留时间一般为40~50分钟,原料甲醇空速一般为4.5~6 h-1,再生温度至少为650℃,可以获得较高的乙烯+丙烯组分。     

液相烷基化制异丙苯MP-01催化剂的性能

研究了反应温度、反应时间、丙烯空速和苯烯比等工艺参数对催化剂MP-01反应性能的影响.结果表明,170 ℃以下,反应温度和丙烯转化率存在线性关系,温度越高,反应速率越快,丙烯转化率越高;降低丙烯空速,丙烯转化率提高;苯烯比和异丙苯选择性存在线性关系,苯烯比越高,异丙苯的选择性越高;在苯烯比为2.0 ～8.0,随苯烯比的提高,丙烯转化率先降低然后再升高,丙烯转化率随反应时间延长而下降.产物中正丙苯含量和反应温度成正比,温度越高,生成正丙苯的速率越快,生成量越多.生成异丙苯和正丙苯的活化能分别为26 kJ/mol和42 kJ/mol,因此高温有利于正丙苯的生成.     

SAPO-18分子筛在丁烯催化裂解反应中催化性能的研究

以磷酸、拟薄水铝石、气相二氧化硅、去离子水以及有机模板剂为原料,采用水热合成法合成SAPO-18分子筛,采用XRD、SEM和NH3-TPD表征手段对分子筛结构特性进行分析。同时考察了反应温度以及反应空速对SAPO-18分子筛在丁烯催化裂解反应中催化性能的影响。试验结果表明,在丁烯催化裂解反应中反应温度为500℃且反应空速为3.5 h~(-1)时,催化剂的催化性能最好,具有较高的丙烯收率和丙烯选择性,同时兼有较高的乙烯收率、较高的丙烯与乙烯收率比(P/E比)和较高的原料转化率。     

MTO-280催化剂首次在600kt/a甲醇制烯烃工业装置上的应用

鉴于神华榆林能源化工有限公司600 kt/a甲醇制烯烃工业装置(配套甲醇装置产能为1.8Mt/a)生产中SMC-001催化剂耗损较多、严重影响装置运行的情况,进行了MTO-280催化剂的首次试用。对SMC-001与MTO-280催化剂的物理性质进行比较,通过试用探究反应条件(反应温度、反应压力、反应器密相藏量与待生定碳)对MTO-280催化剂反应性能的影响,并对SMC-001催化剂和MTO-280催化剂在工业装置上的效能和应用后水洗水中COD含量的影响进行比较。试用结果显示:相较于SMC-001催化剂,MTO-280催化剂的耗损明显减少,吨烯烃耗损为0.74 kg;反应温度提高,甲烷和乙烯选择性增加,丙烯选择性降低,乙烯+丙烯选择性略有降低;反应压力增大,乙烯选择性降低,丙烯和C4选择性增加,但乙烯+丙烯选择性降低;反应器密相藏量增加和待生定碳提高,甲烷和乙烯选择性增加,丙烷和丙烯选择性降低;增加待生定碳、提高反应器密相藏量、减少催化剂循环量、适度降低反应温度可使乙烯+丙烯选择性达81.48%,但甲醇转化率会略有降低,水洗水中COD含量较高。     

乙烯与2-丁烯歧化反应制丙烯工艺研究

以SiO2为载体制备了WO3/SiO2固体催化剂。在WO3/SiO2催化剂上使用乙烯和2-丁烯作为原料进行反应。考察了乙烯、丁烯进料比、质量空速、温度、压力对反应的影响。结果表明在乙烯/丁烯为1、WHSV3.1 h-1、400℃、2.1 MPa条件下,2-丁烯转化率可达到76.0%,丙烯选择性可达87.5%。经8 h反应后,2-丁烯转化率和丙烯选择性均有所下降,将催化剂于550℃高温再生能恢复部分活性。     

甲醇与戊烯耦合制丙烯的实验研究

在等温固定床反应器中使用高硅铝比的H-ZSM-5分子筛催化剂,考察了温度、空时和进料比例3个反应条件对甲醇与戊烯耦合反应制丙烯的影响。适宜的温度范围为420~500℃,此时甲醇转化率可达到100%,升高温度可提高甲醇转化率和丙烯选择性,并减少副产物烷烃和芳烃的生成;减小空时可减少副产物的产生并提高丙烯与乙烯生成比例,但当空时减小到1~5(g·h)/mol,丙烯生成量减小;耦合反应相比甲醇和戊烯各自单独进料,可明显减少副产物生成,甲醇进料比例的增大能够使丙烯的选择性升高,但戊烯的转化率会降低。n(甲醇)/n(戊烯)为2时,副产物的生成量最小。     

炼厂丙烯液相法合成异丙苯工艺条件研究

以炼厂丙烯为原料,采用固定床反应器液相法合成异丙苯,考察了丙烯质量空速、温度、苯烯摩尔比等工艺条件对反应的影响。结果表明,以FX-01改性的FHI-01为催化剂的炼厂丙烯液相法合成异丙苯的工艺可行,其适宜的工艺条件为:温度140～160℃,压力3.0 MPa,丙烯质量空速0.6～0.8 h-1,苯烯比8～9,丙烯摩尔转化率为100%,异丙苯选择性为95%左右。     

Fe_2O_3/HZSM-5催化转化乙醇制备低碳烯烃

采用浸渍法制备了Fe2O3/HZSM-5分子筛催化剂,并用于乙醇脱水与低聚制备丙烯为主的低碳烯烃反应体系.在400～500℃范围内考察了HZSM-5的硅/铝比、氧化铁负载量、反应温度、催化剂氢气还原预处理对产物中烯烃收率的影响.结果表明,HZSM-5硅/铝比为140时,丙烯、丁烯收率最高;氧化铁负载能有效提高烯烃收率,当负载量为2.9%时丙烯收率最高,接近25%;反应初期升高温度可促进丙烯生成,但催化剂寿命缩短;氢气还原预处理能进一步促进乙烯、丙烯生成.     

ZSM-5催化剂上的甲醇转化研究

利用固定流化床反应器,考察了甲醇在改性ZSM-5分子筛催化剂上转化过程。实验结果表明:反应温度增加,甲醇转化率上升;乙烯和丙烯碳基选择性随温度增加而增加,且丙烯选择性的增加速率大于乙烯选择性的增加速率;油相产物的碳基选择性随温度增加而降低,而油相中芳烃浓度随温度的增加而增加;芳烃产物主要为C8芳烃,且C6芳烃、C7芳烃、C8芳烃随温度的增加而降低。由于分子筛酸性随温度的增加而变弱,降低了丙烯的氢转移反应速率,故丙烷/丙烯比随温度的增加而降低。     

反应条件对D803C-Ⅱ01催化剂上甲醇制低碳烯烃的影响

采用小孔SAPO-34分子筛为活性基质,经过改性、喷雾干燥成型及适当温度焙烧后,得到适用于流化床的二甲醚或甲醇高选择性转化为低碳烯烃的催化剂D803C-Ⅱ01。研究反应温度、反应压力和催化剂停留时间对甲醇制低碳烯烃反应的影响以及D803C-Ⅱ01催化剂再生过程及其变化规律。结果表明,乙烯+丙烯选择性约在425℃达到最大值,在反应总压力不大于0.2 MPa、催化剂停留时间为55 min、催化剂与物料接触时间大于0.2 s条件下,均能保证反应转化率接近100%,但反应接触时间从0.6 s增大至3 s,会造成乙烯+丙烯选择性降低3～5个百分点。     

反应条件对SANC-08丙烯腈催化剂活性的影响

通过对反应工艺条件的研究,得出了SANC-08催化剂实验室的最佳工艺条件：反应温度（425～445） ℃,压力（0.082～0.14） MPa,n(空气)∶n(丙烯)=9.0～10.0、n(氨气)∶n(丙烯)=1.15～1.30、空速（0.060～0.090） h^-1。催化剂在较宽的工艺条件范围,具有丙烯腈收率高、氨转化率高、丙烯选择性好、反应温度低且可在低n(空气)∶n(丙烯)和高空速下运行等特点。     

Effects of Aromatics on the Stability and Product Distribution of the Methanol to Olefin Process

Methanol to olefin process was investigated over a steam‐treated Ca‐ZSM‐5 catalyst in a flow‐type fixed bed reactor by adding aromatics to the methanol feed. As a comparison, the catalytic performance in the presence of nitrogen and water was also investigated. The experimental results exhibit that in the presence of aromatics, the total light olefin selectivity and the ethylene selectivity increased, while propylene selectivity increased with adding o‐xylene and m‐xylene to the methanol feed, but decreased with adding benzene, toluene, p‐xylene and ethylbenzen to the methanol feed. The catalyst was characterized by temperature‐programmed desorption of ammonia, N₂ adsorption, and scanning electron microscope. The adsorption of water and aromatics on the catalyst was also studied. Based on the results, it is concluded that aromatics may be responsible for the formation of light olefins and be more favorable for ethylene than propylene in methanol conversion.     

液相晶化法合成SAPO-34分子筛

分别以吗啉(Mor)和吗啉-四乙基氢氧化铵(Mor-TEAOH)为模板剂,采用液相晶化法合成SAPO-34分子筛,考察晶化温度、晶化时间和模板剂对合成SAPO-34分子筛的影响和SAP-34分子筛催化甲醇制低碳烯烃(MTO)的性能.结果表明,合成SAPO-34的适宜晶化温度和时间分别为140～180℃和96～120 h,采用吗啉-四乙基氢氧化铵(Mor-TEAOH)为模板剂合成的分子筛晶粒较小.MTO反应的较佳条件为甲醇与水的体积比为2,质量空速5 h-1,催化剂8 g,常压,380℃.该条件下,甲醇转化率达98%以上,C2H4与C3H6总的选择性达84.01%.     

Synthesis of ethylene and propylene on a SAPO-34 silica—alumina—phosphate catalyst

A process for the preparation of ethylene and propylene from methanol on a microporous silica—alumina—phosphate SAPO-34 catalyst is described. The influence of the temperature and the nature and concentration of the diluting agent on the catalyst activity, its selectivity with respect to C₂₌-C₄₌ olefins, and ability to be regenerated were studied. The SAPO-34 catalyst was shown to be highly effective in the selectivity of ethylene and propylene formation; the total yield of C₂₌-C₄₌ olefins at 350–450°C was 77–84% and methanol conversion was up to 96–99%. In the conversion of methanol under helium at 450°C, the yield of ethylene (∼36%) was higher than at 375°C (∼29%), while the yield of propylene (∼30%) was lower (∼38%). The use of water and helium vapors as a diluent increased the yield of ethylene to ∼36% at 375°C and to ∼50% at 450°C. In the conversion of methanol at 450°C in water vapors without helium, the yield of ethylene reached ∼44–49% and the yield of propylene was 24–29%. The C₃₌ to C₂₌ ratio in the process varied from ∼0.5 to 1.5. The high efficiency of the SAPO-34 catalyst is the consequence of the microporous structure of zeolite and the high content of acid centers of medium strength. In the course of methanol conversion, the catalyst was deactivated due to coking. After regeneration with air at 550°C, the catalyst activity was completely restored, while the crystal structure and the acid properties did not change. The activity of the catalyst in a cycle is prolonged if water vapors are used as a diluent and the catalyst is processed at a high temperature with vapors. The industrial processes for the production of ethylene and propylene from nonpetroleum materials are not used in Russia. The results of this study are comparable to the data obtained from the UOP/Norsk Hydro process on the SAPO-34 catalyst. The catalyst can be recommended for further trials on an FCC type pilot plant with a moving catalyst bed.     

粗异戊烯的醚化

研究了苯磺酸型树脂催化的异戊烯和甲醇的醚化,考查了温度、醇烯比和空速对反应的影响。结果表明在反应温度为59～67℃、甲醇与异戊烯的摩尔比值为1 4～1 6、液时空速为1 1～1 5h-1时反应的转化率大于70%。     

轻汽油在HZSM-5分子筛上催化裂解制丙烯的研究

以催化裂化轻汽油（≤75 ℃）为原料,在小型固定床反应器上,考察了反应温度、反应空速、催化剂不同硅铝物质的量比及载体Al₂O₃含量对轻汽油的催化裂解性能及丙烯选择性的影响。实验结果表明,反应温度和空速对催化裂解的产物分布和丙烯收率有较大的影响,高硅铝比催化剂的丙烯选择性比低硅铝比催化剂好,适量Al₂O₃的添加有助于提高丙烯收率。选择合适的反应条件可以有效提高催化剂的裂化性能并能很好抑制氢转移反应的进行,从而提高丙烯的选择性。在550 ℃、0.2 MPa和空速4 h^－1条件下,高硅铝比n(SiO₂)∶n(Al₂O₃)=200］催化剂的丙烯收率为37.56％,当添加30%的Al₂O₃时,丙烯收率增至38.26%。