改性多级孔ZSM-5催化裂解MTP副产烃性能研究
2015-07-18范素兵吕俊敏黄翰涛张建利赵天生
天然气化工—C1化学与化工 2015年6期
范素兵,刘 敏,吕俊敏,黄翰涛,张建利,赵天生
(省部共建天然气转化国家重点实验室培育基地/宁夏大学能源化工自治区重点实验室,宁夏大学化学化工学院,宁夏 银川 750021)
乙烯和丙烯是重要的石油化工原料,需求逐年增加。随着原料来源的紧张,增产低碳烯烃新途径的研究受到关注,如C4/C5烯烃裂解技术[1]以及近年来发展起来的甲醇制烯烃 (MTO)和甲醇制丙烯(MTP)工艺等。然而MTP工艺除生成乙烯和丙烯外,还副产C4~C10烯烃、烷烃、异构烃及芳香化合物。研究这些副产物的转化利用,具有重要的意义。但这部分副产物组分复杂,且碳数较低,与现有催化裂解工艺原料不同,反应条件较为苛刻。
20世纪70年代Mobil公司首次开发了ZSM-5沸石分子筛[2],属于分子尺寸孔径的微孔晶体硅铝酸盐[3],由于其具有独特的三维孔道结构、耐酸性、水热稳定性及亲油疏水性[4],作为工业固体酸催化剂,广泛用于汽油改质、烷烃择形裂化、芳烃择形转化、甲醇转化等反应[5]。多级孔ZSM-5的制备及应用是近年来研究的热点,由于结合了介孔和微孔分子筛的优点,与常规ZSM-5相比,在烷基化、催化裂解、异构化、烷基转移、芳构化和缩合等反应中显示出特定的催化优势[6-9]。不同孔结构和酸性的FAU、FER、MWW、MFI、BEA和MOR分子筛催化剂用于裂解正辛烷反应研究表明,转化率主要取决于分子筛的酸性,孔结构直接影响积炭失活速率,500℃硅铝比为25的MFI型分子筛具有最高的转化率和低碳烃选择性[10]。介孔ZSM-5能显著提高MTP反应的丙烯选择性、降低产物中芳烃组分含量,改善催化剂的寿命[11]。……
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