由异丁烷脱氢制异丁烯体系的热力学分析

对异丁烷脱氢制备异丁烯反应体系的热力学性质进行了详尽的计算,得到不同反应温度下的热焓、吉布斯自由能以及反应平衡常数等热力学性质,并对温度、压力变化对反应热力学性质和热力学平衡的影响进行了分析,在此基础上对不同温度、压力下体系平衡物料组成进行了计算,得到了详尽的反应体系热力学基础数据,计算结果对异丁烷脱氢制异丁烯工艺研究和相关催化剂研发具有重要参考价值。     

异丁烷脱氢制异丁烯反应热力学分析

 对异丁烷脱氢制异丁烯反应进行了较为详细的热力学分析,得到了不同反应温度下的标准摩尔焓变、标准摩尔吉布斯自由能变和标准平衡常数值,同时分析了温度、压力、氢/烃及惰性气/烃摩尔比对反应平衡的影响。结果表明,异丁烷脱氢属强吸热反应,进料的反应吸热量高达122 kJ/mol;反应温度和压力是影响异丁烷脱氢过程的2个主要因素,提高反应温度、降低反应压力均可显著提高异丁烷的平衡转化率;降低氢/烃摩尔比或提高惰性气/烃摩尔比也可以在一定程度上提高异丁烷的平衡转化率。     

异丁烷脱氢制异丁烯技术的现状与发展趋势

综述了国内外异丁烷脱氢制异丁烯的技术现状。介绍了国外现有的5种成熟工艺,包括Catofin工艺、Oleflex工艺、FBD-4工艺、Star工艺及Linde工艺,总结了各工艺的流程,分析了各工艺的优缺点,并从反应器类型、是否加稀释气等方面进行了比较。对国内异丁烷脱氢技术的研究进展进行了介绍,包括催化剂的研究、热力学的研究及工业化试验的进展,并简要介绍了国内异丁烷脱氢项目的现状及发展趋势。国内的异丁烷脱氢技术有待进一步发展,实现技术自主化将给异丁烷的化工利用带来更广阔的前景。     

异丁烷脱氢制异丁烯Pt-Sn催化剂的宏观失活动力学

在固定床反应器上研究了异丁烷脱氢制异丁烯时Pt-Sn催化剂的失活动力学。结果表明,外扩散对异丁烷脱氢反应的影响不大,可以忽略不计,异丁烷相对浓度差为0.2%～0.6%,温度差为0.30～0.55℃;内扩散对脱氢反应速率有一定影响,温度差为0.10～0.25℃,效率因子为0.80～0.95;催化剂的使用寿命约为1 d,在0～17 h区间催化剂的活性缓慢下降,17 h后催化剂的活性迅速下降。     

V2O5负载量对VOx/MgAl2O4催化异丁烷脱氢制异丁烯的影响

采用浸渍法制备了不同V2O5负载量VOx/MgAl2O4催化剂,考察了该系列催化剂在560 °C时的异丁烷脱氢反应性能。利用XRD、低温氮气吸脱附、FT-IR和H2-TPR等分析手段对催化剂的性质进行了表征,并分析了催化剂表面性质与其催化性能的关系。结果表明：当V2O5负载量（w）低于5 %时,催化剂表面以还原性能好、单层分散的孤立态和聚合态钒氧物种为主;当V2O5负载量高于5 wt%时,催化剂表面开始形成还原性能较差的镁钒酸盐物种。异丁烷脱氢反应活性结果表明,当V2O5负载量（w）为5 %时,异丁烷脱氢性能最佳,异丁烷转化率和异丁烯收率可分别达到41.9 %和31.4 %。低价态钒氧物种为异丁烷脱氢反应的活性物种。     

异丁烷脱氢催化剂的研究进展

介绍了用于异丁烷脱氢反应的催化剂体系,即无氧脱氢催化剂体系和有氧脱氢催化剂体系。无氧脱氢催化剂操作条件苛刻,积碳失活快,而反应的选择性较高;有氧脱氢催化剂操作温度低,但深度氧化造成了目的产物的选择性差。对比了两种催化剂体系中采用不同活性组分的催化剂催化性能的差异。介绍了膜反应器在异丁烷脱氢反应中的应用,膜反应器能将生成的氢气迅速地分离,提高反应的转化率,并提出了可能的反应机理     

异丁烷脱氢制聚合级异丁烯工艺已趋成熟

<正>截至2014年6月底,国内首套采用流化床工艺的异丁烷脱氢装置在盘锦和运集团已安全平稳运行530天,为C4烃资源综合利用提供了新途径。该装置处理能力为100kt/a,每年可获得高纯度异丁     

流化床用异丁烷脱氢催化剂性能的比较

在固定流化床反应器上比较了自行开发的异丁烷脱氢催化剂YBD-201和国外催化剂A的催化性能,同时采用粉体磨耗仪、氮吸附仪和扫描电子显微镜对两种催化剂的物理性质进行了测定。实验结果表明,YBD-201的磨耗率为0.4%(w),仅为催化剂A的1/5,且前者的比表面积是后者的近2倍;再生后两种催化剂的物理性质变化不大。在液态空速1.0 h-1、反应温度570℃的条件下,YBD-201上的异丁烷转化率为52%,异丁烯选择性可达92%;而采用催化剂A时,这两项指标分别约为44%和91%。在达到相同的转化率和选择性时,催化剂YBD-201的使用温度比催化剂A的使用温度低20℃左右。与催化剂A相比,催化剂YBD-201的低温活性更高,稳定性更好,再生周期更长。     

MTBE裂解制异丁烯技术进展

论述了ＭＴＢＥ裂解制异丁烯所用催化剂的研究进展，介绍了工艺过程及有关的技术。     

镁锌铝尖晶石负载Pt-Sn催化剂对异丁烷脱氢性能的影响

采用共沉淀法制备了不同镁锌铝比例的尖晶石载体,并通过等体积浸渍法制备了w(Pt)、w(Sn)均为0.5%的四种催化剂,记为:0.5%Pt-Sn/γ-Al_2O_3、0.5%Pt-Sn/Mg Zn Al4、0.5%Pt-Sn/Mg_2ZnAl_6和0.5%Pt-Sn/MgZn_2Al_6。通过N2物理吸附脱附、X射线衍射(XRD)、NH_3程序升温脱附(NH3-TPD)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP)等手段对催化剂进行表征,以异丁烷脱氢反应为对象研究了不同镁锌铝比例的尖晶石载体对催化剂脱氢性能的影响。N_2物理吸附脱附结果表明,相比于γ-Al_2O_3,以镁锌尖晶石为载体的催化剂具有更小的比表面积和更大的孔径,NH3-TPD结果表明镁锌尖晶石载体的酸性较小。评价结果表明0.5%Pt-Sn/MgZnAl_4催化剂表现最佳,其异丁烷的初始转化率达52.09%,稳定后的异丁烯选择性高达98.56%。     

异丁烷脱氢分离工艺技术比较

应用Aspen Plus软件对异丁烷脱氢反应产物用吸收稳定分离工艺与冷箱分离工艺进行模拟计算及分析比较。结果表明,冷箱分离工艺比吸收稳定分离工艺能耗低,具有经济优势。     

异丁烷催化脱氢反应中钼基催化剂载体效应的研究

采用浸渍法分别制备了以Al2O3,SiO2,ZrO2,MgO,MgAl2O4为载体的MoO3质量分数为5%的Mo基催化剂,利用XRD,BET,NH3-TPD,H2-TPR等分析手段对催化剂进行表征,同时考察不同载体的Mo基催化剂对异丁烷脱氢反应的催化性能。结果表明,Mo?MgAl2O4催化剂具有最佳的异丁烷脱氢反应催化性能,在反应温度为560℃的条件下,异丁烯的单程收率可达33.00%。这主要是由于与其它载体相比,以MgAl2O4为载体的Mo基催化剂具有适宜的比表面积,有利于活性Mo物种的分散;此外,该催化剂具有适量的弱酸性位及合适的氧化还原性,可有效地活化异丁烷,并有利于产物异丁烯的脱附,从而保证了较高的烯烃选择性。     

SQ401催化剂在100kt/a固定床异丁烷脱氢装置上的工业应用

介绍了由中国石油大学（北京）自主开发、东营科尔特新材料有限公司生产的SQ401催化剂在山东鲁深发化工有限公司100 kt/a固定床异丁烷脱氢装置的应用和运行情况。结果表明：SQ401催化剂具有较高的异丁烷转化率、异丁烯选择性和脱氢稳定性,异丁烷转化率为16.56%、异丁烯选择性为92.59%、异丁烯收率为15.34%,生产的异丁烯能够满足下游MTBE装置的生产需要;对催化剂的再生过程进行了改进,催化剂再生时间从4天降为2天,有效提高了生产效率。     

Pt-Sn催化剂上异丁烷催化脱氢反应宏观动力学模型

在温度555～619℃、压力101.32～202.64 kPa、原料气空速2000～5000h~(-1)条件下,采用Pt-Sn催化剂,在积分固定床反应器中进行了异丁烷催化脱氧实验,建立了包括脱氢和裂解两个反应的异丁烷催化脱氢反应宏观动力学模型。根据实验数据,采用多元线性回归分析得到宏观动力学模型的参数,异丁烷脱氢反应的活化能约为166.78 kJ/mol,异丁烷裂解反应的活化能约为87.56 kJ/mol。统计检验结果表明,所建立的异丁烷催化脱氧反应宏观动力学模型准确可靠。