生物质乙醇制乙烯技术研究进展

阐述了生物质乙醇催化脱水制乙烯生产工艺的技术发展现状,着重介绍了催化剂的研制应用现状和不同生产工艺.并指出了生物质乙醇作为一种新能源的重要性及发展乙醇法制乙烯的重要意义及应用前景.     

用序贯法研究乙醇脱水制乙烯的速率模型

用序贯法研究乙醇脱水制乙烯的速率模型刘雁，丛津生，邹仁（河北工业大学化工系，天津３００１３０）关键词：乙醇，乙烯，脱水，序贯法１前言乙烯是一种重要的基本有机化工原料，其生产有多种途径。目前大部分国家采用石油烃裂解，但不少国家还采用了乙醇催化脱水法。乙...     

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。     

国内文献摘要

正一种生物乙醇制乙烯的微反应-换热系统一种生物乙醇制乙烯的微反应-换热系统包括:生物乙醇催化脱水-燃料催化燃烧集成的微反应器和微通道换热器。具体过程为:低浓度发酵生物质乙醇溶液经与乙烯产物低位热能换热到温度60-80℃,进入提浓工序(如精馏等),提浓后的乙醇反应物先与高温乙烯产物进行梯级换热、再与燃烧产物进一步换热汽化,汽化后进入集成微反应器中进行反应,生成高纯度乙烯气体和大量高温水蒸汽。本发     

低浓度乙醇催化制备下游化学品研究进展

随着石化资源的不断枯竭和石油价格的飞涨,以化石资源为原料的化学品生产受到了严峻的挑战。可再生的生物质作为化石资源的替代原料进行化学品的生产可以减少对石化资源的依赖,对于人类可持续发展战略具有重要意义。生物质发酵得到生物乙醇,然后以乙醇为平台通过催化转化的方法得到下游化学品,是从生物质得到化学品的重要方法。本文综述了以乙醇转化成其它下游化学品的催化过程,着重介绍和评价了乙醇催化制氢、催化脱水制乙烯以及其它化学品开发的发展状况。最后讨论了当前亟待解决的问题和对策。     

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。     

SAPO-11/HZSM-5对乙醇脱水制乙烯反应的催化性能

测定HZSM-5与SAPO-11复合催化剂(SAPO-11/HZSM-5)对乙醇脱水制乙烯反应的催化性能,考察反应工艺条件;对比HZSM-5、SAPO-11和SAPO-11/HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯反应性能;分析三种催化剂表面酸量及酸强度,以及对反应产物组成的影响。结果表明:SAPO-11/HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯反应的适宜条件为:压力0.1 MPa,温度240℃,空速1.2 h-1,乙醇浓度99.7%;乙醇转化率、乙烯选择性分别为99.19%和98.77%;气相产物中乙烯含量达到98.92%,C3、C4组分含量分别为0.37%和0.40%,未检测到C5以上组分。SAPO-11/HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯反应温度比HZSM-5、SAPO-11低60℃。适度增加催化剂表面弱酸量及强度,并使其具有相当比例的强酸量,有利于提高乙醇脱水制乙烯反应活性和乙烯选择性。     

我国乙烯生产工艺现状与发展趋势分析

介绍了管式炉蒸汽裂解、石脑油催化裂解、重油催化裂解、原油直接裂解以及煤(甲醇)、生物质乙醇、合成气、甲烷制乙烯等乙烯工艺,阐述了各工艺的发展现状和特点,并从成本、投资、原料和产品等几个方面分析了我国乙烯生产的未来发展趋势,结论认为,低油价下石脑油制烯烃将长期在我国烯烃生产路线中占据主导地位,在原料低成本化、多元化和炼化一体化上具有更大优化空间;煤、甲醇等非石油路线会受到抑制,但随着在建煤制烯烃(包括MTO)项目的投产和煤制烯烃技术的进步,其在乙烯总产能的占比还将增大,甲醇制烯烃的发展主要取决于稳定廉价的甲醇来源;乙烷裂解制烯烃则取决于我国乙烷资源的市场供应和价格情况;应加强甲烷制乙烯和合成气制乙烯的研究开发投入,力争催化剂等核心技术的突破和解决工程技术问题。     

国内外乙烯生产工艺和催化剂研究进展

概述乙烯主要的生产工艺如蒸气裂解制乙烯、石脑油催化裂解制乙烯、重油催化裂解制乙烯、炼厂气干气制乙烯、C_4制乙烯、甲醇制乙烯、乙醇制乙烯、甲烷制乙烯、合成气制乙烯和生物法制乙烯等。主要比较工艺特点、反应机理、催化剂以及典型工艺等方面。认为由于原料的差异,煤基工艺发展相对较为成熟,石油基工艺发展相对缓慢,利用煤基乙烯生产工艺和催化剂将有助于开发石油基的工艺和催化剂。     

乙醇脱水制乙烯的新型催化剂

一、前言乙烯是化学工业的重要原料,用乙醇脱水制乙烯是一个十分成熟的工艺。随着石油化学工业的发展,乙烯生产早就由乙醇脫水法转向石油裂解分离法,但是,由于乙醇脱水法具有生产装置投资少、工艺简单、原料来源方便、见效快等优点而吸引了不少的中小型企业。目前,我国许多工厂的乙醇脱水制乙烯催化剂由于原料品种、配方及制备工艺的不同,     

V-P/HZSM-5催化乙醇流化床脱水制乙烯

分别采用P、V和V-P改性HZSM-5,在自行设计的流化床装置上评价其对乙醇脱水制乙烯的催化性能。采用X射线荧光光谱（XRF）、X射线粉末衍射（XRD）、吡啶吸附红外光谱（Py-IR）、比表面积分析（BET）和X射线光电子能谱（XPS）等手段对催化剂的物化性能进行表征,同时考察了不同催化剂制备条件和催化反应条件等工艺因素对催化剂性能的影响。结果表明,V-P复合改性HZSM-5比P和V单独改性的催化效果好,在P和V原子比为7.5、焙烧温度300 ℃、反应温度220 ℃、乙醇进样流速0.1 mL·min^-1和催化剂用量3.0 g条件下,乙醇的转化率和乙烯的选择性分别高达96.9%和93.5%,具有稳定的初期活性。同时,该催化剂对低浓度乙醇的脱水反应表现出较佳的催化活性。     

生物乙醇催化脱水制乙烯的动力学研究

采用质量分数3%金属镧改性的HZSM-5分子筛催化剂,考察在较低的反应温度（200～300） ℃、固定床反应器内质量空速、催化剂粒径、反应温度以及反应物分压对乙醇转化率、产物收率和生成速率的影响,确定了乙醇脱水反应的动力学控制区域：质量空速≥20 h^-1,催化剂粒径≤0.7 mm。在此基础上,建立了生物乙醇催化脱水的动力学模型,拟合值和实验值吻合较好。     

生物质炭在焦油裂解脱除领域的研究进展

基于生物质焦油的组成特性、危害及其处理方法,简单介绍了生物质焦油催化裂解脱除的机理及近年来的研究进展,重点阐述了生物质炭对焦油的催化转化机理(主要涉及裂解、重整和缩合3种反应)、生物质炭对焦油的吸附和重整作用,以及在催化转化过程中,生物质炭的催化性能受原料、裂解温度、加热速率和停留时间等因素的影响.通过分析生物质炭改性...     

SAPO-34分子筛应用研究进展

综述了SAPO-34分子筛催化低碳物转化制低碳烯烃(甲醇、二甲醚、卤化烷烃制烯烃、乙醇脱水制乙烯)、C_4～C_8直链烯烃/烷烃裂解制低碳烯烃、烷烃氧化或直接脱氢反应制烯烃、催化烃类或H_2选择性还原NO_x、制备膜分离材料以及在发光体材料等领域中的应用。系统分析sAPO-34分子筛在各领域应用进展,有利于理解材料的物化性能对其催化性能、热稳定性及水热稳定性、选择性渗透和分子筛分离性能的影响,有利于实现对SAPO-34分子筛的认识取得突破性进展,拓展SAPO-34分子筛应用领域,并为其他催化材料的设计提供借鉴。     

Petrochemicals from ethanol over a W-Si-based nanocomposite bidisperse solid acid catalyst

Very high ethylene selectivity values approaching 100% and very high ethanol conversion values approaching 85% were obtained in dehydration of ethanol over a new W-silicate-based nanocomposite catalyst having both meso and macropores and containing a W/Si atomic ratio of 0.85. Silicotungsticacid was successfully incorporated into the catalyst structure following a one-pot hydrothermal synthesis procedure. This catalyst is highly stable and does not loose activity in polar solvents and it has a sufficiently high surface area for catalytic applications. Calcination temperature of the catalyst was found to have a very significant effect on the catalyst structure and also on its catalytic performance in ethanol dehydration. Maximum selectivity of the second major reaction product diethylether was obtained as 0.7 at 200 °C, with the catalyst which was calcined at 400 °C. Very high ethylene and diethylether yield values obtained in this study at different reaction conditions are highly promising for the production of petrochemicals from ethanol.     

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。     

碱改性介-微孔HZSM-5分子筛催化乙醇脱水制乙烯性能

对两种不同硅铝比的HZSM-5分子筛进行碱处理,制备介-微孔复合HZSM-5分子筛,研究乙醇脱水制乙烯的催化性能,并考察碱溶液浓度和处理温度对HZSM-5分子筛孔结构和表面酸性的影响。结果表明,适宜的碱处理条件有利于分子筛发生骨架脱硅和脱铝,从而形成介孔。碱处理对硅铝比低的HZSM-5分子筛酸性质影响明显,而硅铝比高的HZSM-5分子筛在碱处理过程中酸性质变化不明显,更易发生脱硅和脱铝而形成更多介孔。碱改性介-微孔HZSM-5分子筛催化剂使乙醇脱水制乙烯催化性能得到改善,尤其低温催化活性提高,这主要归功于碱处理中介孔的形成和表面酸性的调变。     

生物质热解制生物油及其提质研究现状

生物质能源作为可再生能源的重要组成部分,其综合高效利用在能源替代与补充、保护生态环境等方面具有重要的战略意义。生物油是生物质通过热裂解技术获得的液体产物,具有能量密度较高、环境友好、可再生及可直接输送等优点,可替代传统化石燃料推广使用,解决日益严重的能源紧缺与环境污染等问题。生物质热解制油技术的开发与利用,已成为新世纪可持续能源研究领域的重要课题之一。总结了近年来生物质热解制油技术的主要研究进展,重点关注热解反应器、催化热解技术与生物油的提质利用方面的研究,介绍了碱金属、氧化物和分子筛3种生物质热解催化剂,以及乳化、催化加氢、催化裂解、催化酯化和重整制氢5种生物质提质方法,最后对生物质热解技术的现状及发展趋势进行了总结和概括。