新型丙烯腈催化剂研究

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丙烯腈是一种重要的石化产品,它是合成纤维腈纶的单体,也是ABS、SAN等热塑性合成树脂、丁腈橡胶、已二腈、丙烯酰胺等产品的主要生产原料。随着下游产品需求不断增大,许多丙烯腈装置开始扩能改造,由于受反应器压力升高、催化剂负荷不能满足要求等因素的影响,对催化剂的要求也越来越高,因此开发出性能更加优异的丙烯氨氧化法合成丙烯腈的催化剂具有重要意义。 本文在查阅大量国内外相关文献的基础上,对丙烯腈生产的发展历史、丙烯氨氧化法合成丙烯腈催化剂的研究进展做了介绍。通过对文献资料及我们过去科研、生产工作经验的总结,确定了新型丙烯氨氧化法合成丙烯腈催化剂MMX-1的研究方案。合成了23种催化剂样品,通过样品在催化反应中丙烯腈收率、选择性以及丙烯转化率的考察,对催化剂样品进行了初步筛选,确定了新型丙烯腈催化剂MMX-1的配方,并进行了活性的初步评价,结果表明MMX-1催化剂在高反应压力、高催化剂负荷的条件下重现性很好,丙烯腈收率均在80%以上。在上述研究的基础上,我们对新型催化剂MMX-1在高反应压力、高催化剂负荷的条件下,就催化活性、稳定性、掺混后兼容性等方面的性能,与进口C-49MC催化剂、国产MB-98催化剂以及兰州石化丙烯腈装置在线MB-98旧催化剂进行了对比评价研究。研究结果表明,与C-49MC、MB-98催化剂相比,MMX-1催化剂表现出较好的催化剂活性(包括丙烯腈收率、丙烯腈选择性、丙烯转化率)、稳定性;反应副产物丙烯醛、丙烯酸生成量也较少;而且深度氧化物两碳(CO+CO2)收率也较低;同时MMX-1催化剂与C-49MC催化剂、MB-98催化剂以及装置在线MB-98催化剂兼容性也很好,以任何比例掺混后可以保持良好的活性。尤其是按一定比例与装置在线MB-98旧催化剂掺混后丙烯腈收率仍可保持在80%左右,并且随着MMX-1催化剂含量的提高,丙烯腈收率也增加,这为工业化时部分、逐步更换装置在线旧催化剂创造了可能性。因此,我们认为新型丙烯腈催化剂MMX-1有进一步中试研究的必要,未来有较好的工业应用前景。
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