多级孔道ZSM-5分子筛催化正庚烷裂解制烯烃性能

石脑油裂解制烯烃分子筛催化剂的性能同时受到酸性和扩散性质的影响,调变二者可以提升催化剂稳定性和烯烃选择性。采用溶剂挥发自组装方法制备了Si/Al物质的量比分别为30和50的多级孔道ZSM-5分子筛,经P和La修饰后,以正庚烷裂解作为探针反应,考察了多级孔道分子筛的催化性能,并与普通微孔分子筛进行了比较。结果表明：在正庚烷裂解制烯烃反应中,制得的纳米组装多级孔结构分子筛表现出更高的催化稳定性,双烯收率和丙烯选择性更高。Si/Al比的提高以及分子筛的多级孔道结构,有利于单分子裂解反应的发生,也有利于抑制氢转移等副反应的发生,从而降低了烯烃的损失。     

催化裂解制低碳烯烃技术研究进展

对以石油路线生产低碳烯烃的催化裂解工艺进行了综述。催化裂解结合了传统蒸汽裂解和流化催化裂化的优势,表现出良好的原料适应性和较高的低碳烯烃产率,针对不同的石油裂解原料已经开展了相应工艺技术的研究。本文总结了目前催化裂解制低碳烯烃技术的研究进展,指出ZSM-5分子筛催化剂、热力学平衡限制和动力学反应条件是催化裂解反应过程中的重要影响因素和研究内容。催化剂研究仍是催化裂解工艺开发的重点,而热力学和动力学是研究反应规律的有效方法,这是今后实现石油烃类定向转化的研究方向。     

HZSM-5分子筛催化甲醇制低碳烯烃性能的研究进展

综述了改性HZSM-5用于甲醇制取低碳烯烃的研究进展。主要从硅铝比、化学改性、品粒尺寸、引入介孔和高温水热处理五个改性手段对HZSM-5用于MTP反应的影响进行了调研。适量的B酸量是改性HZSM-5用于甲醇制烯烃反应时烯烃选择性的最关键影响因素,适当的孔道修饰能够提高HZSM-5的烯烃选择性。     

正己烷在HZSM-5分子筛上的催化裂解研究

为筛选反应活性和烯烃选择性相对较高的催化剂用于研究吸热型碳氢燃料的催化裂解,以正己烷的催化裂解作为探针反应,探讨其在不同硅铝物质的量比HZSM-5［n(Si)∶n(Al)=25、36、100］分子筛上催化裂解的反应活性和产物分布。结果表明,正己烷在HZSM-5分子筛上的裂解转化率随温度的升高和分子筛中硅铝物质的量比的减小而增大;裂解产物中乙烯、丙烯和总烯烃的选择性均随裂解温度的升高和分子筛中硅铝物质的量比的增加而增加,在（300~550） ℃,HZSM-5［n（Si)∶n(Al)=36］上的总烯烃收率最高,芳烃含量随分子筛中硅铝物质的量比的增加而减小;基于裂解转化率、烯烃和芳烃收率等因素综合考虑,HZSM-5 n(Si)∶n(Al)=36］分子筛为优选催化剂。     

催化裂解多产低碳烯烃工艺技术进展

介绍了不同原料、不同催化剂的各类催化裂解工艺的技术特点和工业应用情况,提出了催化裂解工艺应关注的问题及发展建议。     

催化裂解多产低碳烯烃研究进展

本文从市场需求、催化裂解工艺、反应机理及裂解催化剂等几个方面综述了催化裂解多产低碳烯烃的研究进展,指出深入研究催化剂孔性质及酸性质与催化裂解性能之间的关系,设计具有梯级孔道分布,活性中心高度可接近性的新型催化剂,将会对低碳烯烃生产发挥重要的作用。     

高岭土附晶ZSM-5分子筛的合成及对正丁烷催化裂解性能

以高岭土微球为基体,在水热体系中成功地附晶生长了ZSM-5分子筛,并采用XRD、SEM、NH3-TPD和BET等测试手段对催化剂进行表征,考察高岭土附晶ZSM-5分子筛和对比催化剂在固定床微反装置上催化裂解正丁烷性能.结果表明,实验合成的高岭土附晶ZSM-5分子筛催化剂在正丁烷的催化裂解中具有更高的乙烯选择性,乙烯选择...     

氟硅酸铵改性纳米HZSM-5分子筛的表征及催化甲醇制低碳烯烃

对纳米HZSM-5分子筛进行氟硅酸铵改性,系统考察氟硅酸铵浓度、改性温度、改性时间及缓冲剂用量的影响。利用X射线衍射、透射电镜、N_2吸附、X荧光光谱和吡啶吸附-红外光谱技术,对改性前后的纳米HXSM-5分子筛进行表征,并在常压、500℃和甲醇空速6 h^(-1)条件下,采用连续流动微型固定床反应器考察其催化甲醇制低碳烯烃的性能。结果表明,通过调变氟硅酸铵改性条件可以有效调节纳米HZSM-5分子筛的孔结构和酸性等,氟硅酸铵改性纳米HZSM-5分子筛的乙烯、丙烯和丁烯选择性可达65.1%,比未改性的纳米HZSM-5分子筛提高了27.8个百分点。     

催化裂解制低碳烯烃技术研究进展

综述了目前国内外以轻烃到重油范围内为原料的催化裂解工艺技术,着重介绍了我国有代表性的研究成果DCC、CPP及HCC工艺。而重油催化裂解更适合于我国国情,并指出在研制与工艺技术相匹配的高效新型催化剂方面,找到催化剂酸强度、孔道分布、金属含量和活性组分含量与催化裂解活性之间的关系,为催化裂解制低碳烯烃工艺技术能够全面实行工业化奠定更坚实的基础。     

双金属改性ZSM-5-USY复合分子筛催化裂解正己烷制备低碳烯烃

为了获得催化裂解制备低碳烯烃的高效催化剂,以等体积浸渍法制备了系列单金属(Ce, Y, Zr, Mn, Cu)及双金属(Zr-Ce, Mn-Ce, Y-Ce, Cu-Ce)改性ZSM-5-USY复合分子筛催化剂,通过XRD, NH3-TPD, BET等方法表征了其物理化学性质,并将所制备催化剂用于催化裂解正己烷。结果表明,催化剂的弱酸量越多,正己烷转化率及C2~C4烯烃选择性越高,Zr-Ce共改性分子筛的催化活性较优。水蒸气处理对Zr-Ce/ZSM-5-USY催化剂的酸性及催化裂解产物分布有较大影响,经水蒸气处理的催化剂性能更稳定,可将裂解产物中低碳烯烃的选择性由20.02% (催化剂未经水蒸气处理)提高到57.55% (催化剂经水蒸气处理4 h)。研究了0.25% Zr-0.5% Ce/ZSM-5-USY催化体系的裂解反应动力学,正己烷裂解为一级反应,裂解活化能为88.93 kJ/mol。     

甲醇制丙烯副产汽油组成分析及催化裂解制烯烃研究

为了拓宽乙烯裂解原料并合理利用甲醇制丙烯(MTP)副产汽油资源,分析了Lurgi MTP工艺副产汽油馏分的组成;并在小型固定床实验装置上研究了IBP~99℃轻组分在ZSM-5分子筛上催化裂解制低碳烯性能。结果表明,MTP汽油组成呈现芳烃含量高,正构烷烃含量低的特点,主要碳数分布为C6-C9。芳烃组以二甲苯为主,含量达到22.89%,其次为三甲苯,尤其1,2,4-三甲苯(1,2,4-TMB),含量达到8.07%,与传统汽油组成差异较大,但可分级利用。在600℃下时,轻组分裂解产物中丙烯产率最高达到30.59%,比乙烯产率高5.82%;而在625℃下,产物中乙烯产率最高达31.5%,比丙烯产率高6.13%,双烯产率最高达56.87%。由此可见,MTP汽油中轻组分是较好的催化裂解生产低碳烯烃的原料。     

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.     

Enhancing the Production of Light Olefins by Catalytic Cracking of FCC Naphtha over Mesoporous ZSM-5 Catalyst

The enhanced production of light olefins from the catalytic cracking of FCC naphtha was investigated over a mesoporous ZSM-5 (Meso-Z) catalyst. The effects of acidity and pore structure on conversion, yields and selectivity to light olefins were studied in microactivity test (MAT) unit at 600 °C and different catalyst-to-naphtha (C/N) ratios. The catalytic performance of Meso-Z catalyst was compared with three conventional ZSM-5 catalysts having different SiO₂/Al₂O₃ (Si/Al) ratios of 22 (Z-22), 27 (Z-27) and 150 (Z-150). The yields of propylene (16 wt%) and ethylene (10 wt%) were significantly higher for Meso-Z compared with the conventional ZSM-5 catalysts. Almost 90% of the olefins in the FCC naphtha feed were converted to lighter olefins, mostly propylene. The aromatics fraction in cracked naphtha almost doubled in all catalysts indicating some level of aromatization activity. The enhanced production of light olefins for Meso-Z is attributed to its small crystals that suppressed secondary and hydrogen transfer reactions and to its mesopores that offered easier transport and access to active sites.     

催化裂化轻汽油在ZSM-5分子筛催化剂上裂化反应的研究

以ZSM-5分子筛为催化剂，在小型固定床反应器上，进行了催化裂化轻汽油的裂化反应。考察了反应温度和空速对催化裂化轻汽油裂化反应气液相收率和产品分布的影响。实验结果表明，ZSM-5分子筛催化剂具有较强的裂化活性和氢转移活性。在保证裂化转化率的条件下，提高反应温度和空速可以抑制催化剂上氢转移反应的发生。以ZSM-5分子筛为催化剂上的催化裂化反应中，温度、空速是影响转化率和选择性的重要因素，因此可以通过改变温度、空速来提高目的产物的选择性。但是，单纯依靠改善反应条件，不能使目的产物的收率和选择性达到理想的程度，还必须对催化剂进行改性。ZSM-5分子筛催化剂上催化裂化反应的研究为ZSM-5分子筛催化剂的进一步改性，及ZSM-5分子筛催化剂在轻汽油催化裂解和汽油改质方面的进一步应用提供了试验依据。     

A ZSM-5-based Catalyst for Efficient Production of Light Olefins and Aromatics from Fluidized-bed Naphtha Catalytic Cracking

A ZSM-5-based catalyst was prepared by spray-dry method for fluidized-bed naphtha catalytic cracking. Multi-techniques, such as X-ray diffraction, scanning electron microscope, ²⁷Al MAS NMR, and NH₃–TPD, were employed for the investigation of ZSM-5 framework stability, framework dealumination, and catalyst acidity variation in hydrothermal treatment. Catalytic performances of fluidized-bed naphtha catalytic cracking at 630–680 °C indicated that light olefins and other value-added products could be more efficiently produced compared with the commercial process of thermal steam cracking. Long-term catalytic evaluation implied that naphtha catalytic cracking over the catalyst prepared with spray-dry method and hydrothermal treatment can be carried out at a variable reaction condition with a relatively high and stable light olefins yield.     

Catalytic Cracking of Heavy Olefins into Propylene, Ethylene and Other Light Olefins

Hybrid catalysts developed for the thermo-catalytic cracking of liquid hydrocarbons were found to be capable of cracking C₄ ⁺ olefins into light olefins with very high combined yields of product ethylene and propylene (more than 60 wt%) and C₂–C₄ olefins (more than 80 wt%) at 610–640 °C, and also with a propylene/ethylene weight ratio being much higher than 2.4. The olefins tested were heavier than butenes such as 1-hexene, C₁₀ ⁺ linear alpha-olefins (LAO) or a mixture of LAO. The hydrogen spillover effect promoted by the Ni bearing co-catalyst, contributed to significantly enhancing the product yield of light olefins and the on-stream stability of the hybrid catalyst.     

CrHZSM-5 Zeolites – Highly Efficient Catalysts for Catalytic Cracking of Isobutane to Produce Light Olefins

The CrHZSM-5 catalysts with trace amount of Cr were firstly used for catalytic cracking of isobutane, and the effect of Cr-loading on the catalytic performances of CrHZSM-5 catalysts for the cracking of isobutane was also studied. The results suggested that when the loading of Cr in the CrHZSM-5 catalysts was less than 0.038 mmol/g Cr, especially at Cr loading of 0.004 mmol/g, both the reactivity of isobutane cracking and the selectivity to light olefins of CrHZSM-5 samples were greatly enhanced compared with the unpromoted HZSM-5, and very high yields of olefins(C₂+C₃) and ethylene were obtained. For instance, the yield of olefins(C₂+C₃) and ethylene reached 56.1% and 30.8%, respectively, at 625 °C when 0.004 mmol/g Cr was loaded on HZSM-5 sample.     

流化催化裂化汽油改质和增产低碳烯烃的研究

采用GL型催化剂,在小型固定流化床实验装置上考察了反应温度、剂油比、空速和水油比等操作条件对流化催化裂化(FCC)汽油催化改质汽油的产品分布、低碳烯烃(丁烯、丙烯和乙烯)产率和族组成的影响。实验结果表明,在一定反应条件下,FCC汽油通过催化改质可以降低烯烃含量,提高芳烃含量和辛烷值,在满足新汽油标准的同时提高了低碳烯烃的产率。此外,较高的反应温度、剂油比和水油比以及较低的空速有利于FCC汽油催化改质和增产低碳烯烃。     

催化裂解制低碳烯烃的研究及工业应用

文章详细叙述了催化裂解制低碳烯烃的反应机理、催化裂解催化剂的分类与近几年的研究成果,讨论了影响催化裂解反应产物分布的因素,举例介绍了近十年来开发研究的新型催化裂解制低碳烯烃工艺和国内外催化裂解工业的发展情况。