碳五烃催化裂解制取丙烯/乙烯反应性能

以ZSM-5分子筛为催化剂,碳五烃混合物为裂解原料,考察空速对碳五烃催化裂解制丙烯/乙烯反应性能的影响。结果表明,在580℃和实验空速范围,随着空速的增加,碳五烷烃及烯烃转化率整体呈下降趋势,但碳五烯烃转化率远高于碳五烷烃。乙烯及丙烯收率在空速3 h-1时达到最大,分别为10.51%和13.02%。碳四烯烃收率随空速的升高而降低,但各丁烯异构体相对于总烯烃的质量分布接近热力学平衡态。     

碳四烯烃催化裂解制乙烯和丙烯热力学分析及反应性能考察

以C2~C4烯烃作为碳四烯烃催化裂解制乙烯和丙烯反应系统模型,借助吉布斯自由能最小原理对碳四烯烃裂解过程进行热力学计算。结果表明,随着温度升高,乙烯平衡收率升高,610℃时,丙烯平衡收率达44.8%。在丁烯裂解过程中,随着压力降低,乙烯平衡收率升高,压力低于0.1 MPa时,随着压力降低,乙烯平衡收率升高速率加快,由0.1 MPa时的21.8%升至0.01 MPa时的46.5%。压力在(0.05~0.8)MPa时,随着压力降低,丙烯平衡收率缓慢升高,0.05 MPa时达45%,之后迅速下降。热力学计算结果与实验结果比较显示,实验温度范围,1-丁烯在ZSM-5分子筛催化剂上催化裂解过程中乙烯和丙烯的收率以及丁烯转化率随温度的变化趋势同热力学计算结果一致。从提高丙烯收率的角度,建议温度(500~580)℃,压力0.05 MPa。     

碳五烃催化裂解制取低碳烯烃反应性能及机理

以ZSM-5分子筛为催化剂,碳五烃混合物为裂解原料,考察温度及稀释比对碳五烃催化裂解制丙烯/乙烯反应性能的影响。结果表明:随温度升高碳五烷烃及烯烃的转化率均不断升高,但碳五烯烃的转化率远高于碳五烷烃的转化率。同时乙烯及丙烯的收率也随温度的升高而升高,空速3.06 h-1,分压23.24 k Pa时,分别由450℃的2.38%,8.84%升高到620℃时的13.86%和19.67%。另外,随稀释比的增加,碳五烯烃转化率,乙烯、丙烯及丁烯的收率不断下降,但C6烃的收率随稀释比的增加而升高。碳五烯烃催化裂解机理分析指出:碳五烯烃催化裂解过程中碳五烯烃在直接裂解生成乙烯和丙烯的同时,也可通过二聚成C10中间体,然后生成的C10中间体再发生顺次裂解反应。该机理应用于实验规律的解释,取得了满意的结果。     

全结晶ZSM-5分子筛催化剂研究及工业应用

制备了全结晶ZSM-5分子筛催化剂,采用XRD、SEM、N2物理吸附-脱附及NH3-TPD等对催化剂进行表征,并考察其用于碳四烯烃催化裂解制丙烯(OCC)反应的催化性能。结果表明,制备的全结晶ZSM-5分子筛催化剂比常规成型的催化剂具有更高的结晶度、更大的比表面积、更丰富的孔结构以及更多的活性中心。高空速有利于反应的进行,提高压力对反应不利,升高温度有利于提高产物丙烯收率。在实验室研究的基础上,将全结晶ZSM-5分子筛催化剂用于OCC工业装置,取得良好的应用效果。     

氢氧化钠改性ZSM-5分子筛的碳四烯烃催化裂解性能

用不同浓度的氢氧化钠溶液对ZSM-5分子筛进行改性,以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、氪-程序升温脱附(NH_3-TPD)和N_2吸附方法对改性后的催化剂进行表征,并考察了改性后的ZSM-5分子筛催化剂在碳四烯烃裂解反应中的催化性能。结果表明,氢氧化钠改性没有破坏该分子筛骨架结构,改性后催化剂的酸量、介孔孔径、介孔孔容和比表面积BET都有所增加,从而改善了催化剂的反应性能。氢氧化钠溶液的浓度为0.4 mol/L比较合适,用该浓度的氢氧化钠改性后的ZSM-5分子筛催化剂0.4AT-HZ在550℃和常压下进行碳四烯烃催化裂解反应。具有较高的稳定性,丁烯转化率可达到78%以上,丙烯收率大于38%,丙烷收率为7%。     

碳四抽余液脱除二烯烃催化剂的工业应用

BC-H-40催化剂用于选择加氢脱除碳四抽余液中的二烯烃,工业应用试验结果表明,BC-H-40催化剂具有活性高、选择性好、再生周期长、抗干扰能力强、操作条件宽泛等特点。可以将碳四抽余液中质量分数1%～2%的二烯烃脱除至小于1μg/g,丁烯平均收率大于97.5%。     

碳三馏分选择加氢催化精馏及催化剂的研究

对碳三馏分选择加氢催化剂及工艺条件进行了研究,塔径100mm碳三催化精馏塔试验结果表明,含有3 17%(摩尔分数)丙炔和丙二烯的碳三馏分经过催化精馏加氢,塔顶碳三馏分中的炔烃、二烯烃可脱除至≤10μmol mol,丙烯收率≥102%。经262h考核,催化剂仍保持良好的活性和选择性。     

中国专利

一种增强型全硫化聚烯烃热塑性弹性体及其制备方法，丙烯共聚物、聚丙烯组合物及其用途、过渡金属化合物和烯烃聚合催化剂，聚烯烃催化裂解制备氢气和碳纳米管，乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物颗粒及热塑性弹性体的制造方法，用于丙烯聚合的催化剂及其制备方法，一种用于烯烃聚合的催化剂及其应用……     

ZSM-5分子筛的磷改性及其碳四烯烃催化裂解性能

ZSM-5分子筛的磷改性及其碳四烯烃催化裂解性能
薛扬,袁桂梅*,陈胜利,李淑娟,袁锐
（中国石油大学（北京）重质油国家重点实验室,北京 102249） 为了提高丙烯和乙烯产率,增强催化剂的稳定性,采用等体积浸渍法对硅铝物质的量比为38的ZSM-5分子筛进行磷改性,对制备的催化剂进行SEM、XRD、N2吸附-脱附和NH3-TPD表征,考察不同磷含量ZSM-5分子筛对C4烯烃催化裂解反应性能的影响。表征结果表明,随着磷含量的升高,磷改性后的ZSM-5分子筛晶体结构变化不大,比表面积和孔容逐渐减小,结晶度降低,酸强度减弱,酸量减小。性能评价结果表明,随着磷含量的升高,丁烯转化率逐渐下降,丙烯和乙烯选择性、收率先升后降,磷质量分数为2%时,ZSM-5分子筛催化性能较好,相对结晶度为84.66%,平均孔径2.334 nm,孔容0.154 cm3·g-1,微孔孔容0.082 8 cm3·g-1,比表面积264.1 m2·g-1,总酸量0.559 mmol-NH3·g-1,丙烯选择性约40%,乙烯和丙烯总收率约57%。     

SAPO-34催化剂上C4烯烃催化裂解与甲醇转化制烯烃反应耦合

采用SAPO-34催化剂,在流化床装置上考察了甲醇制烯烃(MTO)副产C4烯烃催化裂解制乙烯和丙烯的反应行为,分析了C4烯烃转化率、产物收率等主要指标随工艺参数的变化规律,对比了C4烯烃催化裂解和MTO反应积炭催化剂的差异,提出了C4烯烃催化裂解适宜的关键工艺条件。C4烯烃催化裂解对比MTO反应需要较高的反应温度和催化剂活性。结果表明,C4烯烃裂解反应过程形成的积炭催化剂仍可用于MTO反应,并且具有较高的甲醇转化率和低碳烯烃选择性,因此可以采用SAPO-34催化剂把两个独立的反应串联耦合在一起。     

液化气C4组分异构化研究及应用

在实际生产过程中,MTBE装置加工后的剩余C₄中含有大量非活性C₄烯烃,该部分烯烃随着液化气作为产品进行销售,对于液化气中的C₄造成浪费。提出将MTBE装置剩余C₄引入汽油加氢醚化装置异构化反应器进行异构化反应,将剩余C₄中的非活性烯烃转化为活性烯烃,再将异构化产物送至MTBE装置原料缓冲罐中作为MTBE装置原料进行反应。通过调研后得出,异构化反应器催化剂对剩余C₄中的非活性烯烃转化率可达30%,异构化反应产物与进料对比,异丁烯含量上升约3%,可有效提高MTBE装置产品产量。     

DMTO再生催化剂经C4/C5+裂解预积炭后对MTO反应性能的影响

采用小型固定流化床,研究了MTO副产物C4/C5^+烯烃在DMTO再生催化剂上的催化裂解反应、预积炭情况,以及预积炭后再生催化剂对MTO反应性能的影响。结果表明:C4/C5^+烯烃可作为原料在DMTO再生催化剂上进行催化裂解,生成乙烯、丙烯,增加双烯产量。在此裂解过程中,DMTO再生催化剂发生预积炭,可以提高MTO反应中双烯的初始选择性,缩短反应诱导期,提高双烯收率;同时,可以减小甲醇的生焦率,降低甲醇消耗。DMTO再生催化剂预积炭会影响催化剂寿命,其经C4/C5^+裂解预积炭过程中碳质量分数以3%左右为宜。     

石油化工与催化 C4馏分加氢催化剂的应用

为了提高C₄馏分的利用价值并实现扩大乙烯裂解料的来源,使用自制的镍系加氢催化剂和钴-钼-镍系加氢精制催化剂,在固定床200 mL绝热评价装置上对C₄馏分液化石油气物料进行全加氢实验,论证镍系加氢催化剂适用于含有低碳含硫化合物C₄馏分的可行性,对模拟的某化工厂C₄馏分原料进行加氢饱和性能考察,对含有高浓度双烯烃和炔烃的丁二烯抽提装置尾气进行原料模拟和全加氢评价。结果表明,自制催化剂适用于含有低碳硫化物的C₄馏分全加氢,可以处理高含双烯烃的C₄物料,并具有良好的低温活性。     

Feedstock recycling of agriculture plastic film wastes by catalytic cracking

Feedstock recycling by catalytic cracking of a real plastic film waste from Almeria greenhouses (Spain) towards valuable hydrocarbon mixtures has been studied over several acid catalysts. The plastic film waste was mostly made up of ambient degraded low-density polyethylene (LDPE) and ethylene-vinyl acetate (EVA) copolymer, the vinyl acetate content being around 4 wt.%. Nanocrystalline HZSM-5 zeolite (crystal size 60 nm) was the only catalyst capable of degrading completely the refuse at 420 °C despite using a very small amount of catalyst (plastic/catalyst mass ratio of 50). However, mesoporous catalysts (Al-SBA-15 and Al-MCM-41), unlike it occurred with virgin LDPE, showed fairly close conversions to that of thermal cracking. Nanocrystalline HZSM-5 zeolite led to 60 wt.% selectivity towards C₁---C₅ hydrocarbons, mostly valuable C₃---C₅ olefins, what would improve the profitability of a future industrial recycling process. The remarkable performance of nanocrystalline HZSM-5 zeolite was ascribed to its high content of strong external acid sites due to its nanometer dimension, which are very active for the cracking of bulky macromolecules. Hence, nanocrystalline HZSM-5 can be regarded as a promising catalyst for a feasible feedstock recycling process by catalytic cracking.     

甲醇与C4烯烃偶合制取乙烯和丙烯可行性分析

综述了甲醇制取低碳烯烃工艺与C₄烯烃催化裂解制丙烯工艺,在此基础上分析了甲醇与C₄烯烃共进料制取乙烯和丙烯的可行性。甲醇与C₄烯烃共进料能够实现放热反应与吸热反应之间能量上的互补,这有可能在改善催化剂使用寿命及提高乙烯和丙烯选择性方面产生有利的影响。提出了2种其他的偶合方式,即甲醇先与C₄烯烃生成醚再进行裂解和甲醇先转化为富含乙烯产物再与C₄烯烃歧化,具有研究价值与工业应用前景。     

Catalytic decomposition of light alkanes, alkenes and acetylene over Ni/SiO2

The decomposition of different hydrocarbons (CH₄, C₂H₆, C₂H₄, C₂H₂, C₃H₈, and C₃H₆) over Ni (5 wt.%)/SiO₂ catalysts was carried out. The initial rates of decomposition of the hydrocarbons, the kinetic curves of the decomposition and the kinetic curves of the hydrogenation of deposited carbon into methane depended on the types of hydrocarbons. In addition, the catalytic life of the Ni/SiO₂ catalyst was also dependent on the types of hydrocarbons, i.e. the life was longer according to the order, alkanes>alkenesacetylene.

The carbons deposited on the catalyst were characterized by SEM and Raman spectroscopy. The appearances of the deposited carbons were different among alkanes, alkenes, and acetylene, i.e. a zigzag fiber structure from methane, and a rolled fiber structure from alkenes and acetylene. From Raman spectra of the deposited carbons, it was found that the degree of graphitization of deposited carbon was higher in the order, alkanes>alkenes>acetylene. These results suggest that the mechanism of decomposition of hydrocarbons and the growth mechanism of carbon fibers on the catalyst were different among alkanes, alkenes and acetylene.     

ZSM-5分子筛的复合改性及催化裂化性能

针对催化裂化反应中提高汽油辛烷值和增加丙烯收率，对择形分子筛ZSM-5的改性方法进行研究。通过磷、钴和稀土的复合改性，不仅提高改性元素磷的利用率，而且加强分子筛裂化汽油中C₅、C₆烯烃以及异构化和芳构化能力，达到增产丙烯同时生产清洁汽油的目的。小型固定流化床评价结果表明，常规FCC催化剂中添加复合共沉淀法改性分子筛制备的催化剂助剂后，液化气产率提高3.22个百分点，丙烯收率提高1.52个百分点以上，汽油研究法辛烷值提高2个单位以上。     

新负载型碳三液相加氢催化剂的开发和工业应用

开发新负载型碳三馏分选择加氢催化剂,针对液相加氢工艺特点,在侧线装置上摸索和测试各种操控及运行参数,指导并首次成功应用于770kt/a乙烯装置。通过对催化剂的机械强度、催化性能以及操作窗口考察和研究,发现新型BC-L-83G催化剂的耐磨损、抗破碎以及长周期运行能力都大大优于上一代BC-L-83催化剂,并具有良好的温度适应性和氢炔比敏感度。工业应用的12个月试验结果表明,BC-L-83G具有催化活性高、选择性好、抗波动能力强、再生周期长等优势,非常适合进一步推广使用。