ZSM-5分子筛在MTP反应中积炭失活原因探讨
2014-05-10安良成雍晓静罗春桃
化工技术与开发 2014年2期
关键词:催化剂
安良成,雍晓静,王 林,张 堃,罗春桃
(神华宁夏煤业集团煤炭化学工业分公司研发中心,宁夏 银川 750411)
ZSM-5分子筛在MTP反应中积炭失活原因探讨
安良成,雍晓静,王 林,张 堃,罗春桃
(神华宁夏煤业集团煤炭化学工业分公司研发中心,宁夏 银川 750411)
讨论了分子筛积炭失活的机理,以及影响ZSM-5在MTP反应中积炭失活的主要因素,包括孔结构、酸度、晶粒尺寸、反应温度和空速等。ZSM-5在MTP反应中积炭是一个具有酸催化反应和分子择形反应的复杂的物理化学过程,对其积炭反应和失活机理的研究是十分重要的工作。
ZSM-5;MTP;积炭;失活
ZSM-5是重要的吸附、分离、催化材料。ZSM-5属于高硅微孔沸石,具有独特的三维孔道结构、酸性及良好的水热稳定性,是MTP工艺重要的固体酸催化剂之一。分子筛催化剂的积炭是酸催化反应和分子择形反应相结合的复杂过程,与工艺条件及反应物性质密切相关。当MTP反应产物中的二甲醚/甲醇转化率降至90%以下时,即可认定ZSM-5已经积炭失活[1]。从催化工艺的角度来看,讨论因积炭引起的失活和了解分子筛催化的基本原理同等重要。
1 分子筛催化剂积炭失活机理
分子筛催化剂积炭失活机理是研究积炭失活的前提。分子筛催化剂具有特殊的孔结构和可调变的酸中心,积炭失活是兼具了酸催化和分子择形反应的复杂的物化过程[2]。分子筛催化剂积炭失活机理如图1所示。

图1 分子筛催化剂积炭失活机理Fig.1 The mechanism of coking deactivation of zeolite
一般认为,烷烃裂解生成的烯烃是导致酸性分子筛催化剂积炭失活最主要的烃类组分[3]。……
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