金属改性SAPO-34分子筛结构及其催化乙醇制乙烯性能
2019-06-07任潇熊德元韦昭洲牛培蓉
广西大学学报(自然科学版) 2019年6期
关键词:催化剂
任潇,熊德元*,韦昭洲,牛培蓉
(1.广西大学化学化工学院, 广西南宁530004;2.广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室, 广西南宁530004)
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乙烯是石化工业中最重要的基础原料,被广泛应用于石油化工生产中,乙烯工业的生产规模和技术水平已成为一个国家石化工业水平的重要指标[1]。传统乙烯的生产一般使用石油资源为原料,但随着原油价格的上涨和对乙烯需求的不断增加导致国内乙烯生产供不应求,因此找到一种有效提高乙烯产量的方法变得尤为重要。在原料方面,用乙醇代替石油资源,可充分利用生物质资源,同时达到缓解石油能源危机和降低环境污染的双重目的[2-3]。在生产工艺上可使用催化剂促进乙烯的生产,这是改善乙烯生产的主要途径。分子筛催化剂以其独特的孔道结构、酸碱特性及较大的比表面积被广泛应用于石油化工、环境净化及洗涤剂工业等领域[4]。目前文献涉及到的分子筛催化剂主要包括ZSM-5及SAPO-34。ZSM-5是高硅铝比的三维直通道结构沸石,但分子筛表面酸性较强,孔径较大,易形成芳香族化合物等副产物,对ZSM-5进行改性后的分子筛仍存在高温下易积碳失活且总低碳烯烃收率偏低等问题[5-6]。硅铝磷酸盐(SAPO)分子筛中,SAPO-34分子筛是由Si同晶取代磷铝分子筛中的P或Al原子而生成的[7],且以其独特的孔结构,酸碱特性和大的比表面积在甲醇制烯烃工艺中表现出对轻质烯烃高选择性而备受关注[8-10]。然而,SAPO-34分子筛的微孔结构使其仅允许短链线性烯烃扩散出来,而芳香族化合物,特别是苯同系物则被遗留在分子筛孔道内,导致孔道逐渐被填充而使催化剂活性降低甚至失活[11-12]。……
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