多级孔ZSM-5性质及其对甲醇制丙烯催化性能的影响
2015-10-24范素兵吕俊敏张建利赵天生
天然气化工—C1化学与化工 2015年1期
范素兵,申 达,吕俊敏,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)
丙烯是仅次于乙烯的重要的化工原料,主要用于生产聚丙烯、苯酚、丙酮、丁醇、辛醇、高辛烷值汽油调合剂等,还可以用于生产丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸以及异丙醇等,需求量逐年增加,石油炼制过程副产的丙烯已不能满足生产生活的需要[1-2]。而且,随着石油资源的日趋减少,供需问题面临重大挑战。鉴于我国“富煤、缺油、少气”的能源结构,从战略角度出发,采用甲醇制丙烯技术(MTP),不仅可以拓宽原料渠道、极大地增产丙烯,而且可以减少对石油资源的依赖并规避价格风险[3]。目前的MTP工业采用德国鲁奇(Lurgi)公司开发的固定床反应器工艺和德国南方化学公司提供的改性ZSM-5催化剂[4],而国内还处于研究阶段,催化剂受国外垄断影响。因此,研发MTP国产催化剂具有重要的战略意义及经济意义。
由于ZSM-5微孔分子筛孔道较小,反应物和产物在微孔孔道内存在传质限制,不但降低了活性位的利用率,而且会加剧二次反应造成积炭等过程[5-7],导致催化剂活性、产物选择性和寿命降低。多级孔分子筛是近年来的研究热点,由于其兼具两种或多种不同孔径的孔道结构,较大的孔径有利于分子的扩散,有效地抑制了副反应的发生,避免了反应物和产物分子在分子筛孔道中较长的停留时间而造成的二次反应[8-9]。……
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