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。

Thermodynamics analysis and reaction performance for catalytic cracking of C4 olefins to propylene and ethylene