催化裂解多產低碳烯烴催化劑的研究.pdf

1、隨著我國經濟的快速發展,市場對以乙烯和丙烯為代表的低碳烯烴的需求增長迅速,目前乙烯和丙烯的生產主要是通過蒸汽裂解技術,然而,隨著丙烯衍生物需求量的激增,通過蒸汽熱裂解的方法聯產得到的丙烯產量已不能滿足國內外市場上對丙烯日益增長的需要,此外,蒸氣熱裂解技術還存在著能耗和設備投資過高、裂解原料操作彈性差、環境污染較嚴重等問題,催化裂解技術發展可以很好地解決以上問題,因此催化裂解技術成為研究的熱點,其核心主要是催化劑及其催化裂解工藝。

2、　　 本文合成了高嶺土微球基質表面附晶生長ZSM-5的復合分子篩,并對其進行了XRD、SEM、NH3-TPD、BET表征;在小型固定床微反實驗裝置上,對該復合分子篩及其它機械混和分子篩/高嶺土催化劑的催化裂解反應性能進行了考察,旨在探索和開發出一種多產低碳烯烴的催化劑。首先,以水玻璃、硫酸鋁、正丁胺、濃硫酸等為原料通過水熱合成出了ZSM-5分子篩,考察了ZSM-5分子篩合成條件的影響,詳細考察了晶化溫度、晶化時間、pH值、硅鋁比、模板

3、劑用量、n(H2O)/n(SiO2)比的影響,結果表明,當pH值為10,硅鋁比為60,晶化時間為24h,晶化溫度為180℃,n(H2O)/n(SiO2)=30,模板劑用量為5.5ml時,可以合成出較高結晶度的ZSM-5分子篩。其次,合成得到了高嶺土微球基質的表面附晶生長ZSM-5復合分子篩,通過XRD、SEM、NH3-TPD、BET方法對附晶分子篩進行了表征,表征結果表明,在高嶺土微球上成功地生長了更加微小的ZSM-5晶粒,大小約為3μ

4、m,成功地合成出了一種廉價的具有多級孔道結構的新型催化裂解催化劑。第三,在小型固定床微反實驗裝置上,以直餾柴油為反應原料進行了催化裂解微反活性評價實驗,分別考察了HZSM-5、Hp、HY分子篩與高嶺土微球(WQ)機械混和催化劑及高嶺土附晶ZSM-5復合催化劑在不同反應溫度下的反應性能。結果發現從低碳烯烴收率來看,高嶺土附晶ZSM-5復合分子篩＞高嶺土和ZSM-5分子篩機械混和催化劑＞Hβ分子篩機械混和催化劑＞高嶺土和HY分子篩機械混和催