论文部分内容阅读
乙烯和丙烯是重要的石油化工原料，目前乙烯主要来自蒸汽裂解过程，而丙烯来源于乙烯生产中的副产物和催化裂化液化气。传统的管式蒸汽裂解制乙烯投资大，反应温度高，设备要求苛刻，并且对原料有严格的限制。我国在炼油化工过程中产生了大量的C4烃，有效利用廉价的C<,4>烃，特别是开发C<,4>烷烃为主的催化裂解技术来多产乙烯及丙烯，具有重要的意义。
本论文主要考察了过渡金属和磷改性HZSM-5分子筛用于混合C4烷烃催化裂解制低碳烯烃的反应性能。采用固定床微反装置，评价了所制备分子筛的活性：为探索分子筛的结构、物化性质与催化性能之间的关系，对分子筛进行了傅立叶红外(FTIR)光谱、紫外可见漫反射(UV-Vis-DRS)光谱和NH<,3>-TPD等相关表征。
研究结果表明，不同过渡金属改性HZSM-5分子筛中，微量Fe的加入有利多产丙烯，而少量Cr的添加有利于多产乙烯。575℃时在Fe/HZSM-5上丙烯收率达21.1 v％；650℃时在CdHZSM-5上乙烯收率达33.6 v％，625℃时在Fe/HZSM-5和Cr/HZSM-5上乙烯和丙烯收率之和最高分别达44.8 v％和45.7 v％。
磷改性HZSM-5分子筛对低碳烯烃选择性影响较大，尤其是对丙烯选择性存在较大影响。650℃时在磷含量为1.0 wt％的P/HZSM-5上最佳丙烯收率为25.59 v％；含磷质量分数为0.5 wt％的P/HZSM-5分子筛上获得最高乙烯加丙烯收率为52.82 v％。磷改性后HZSM-5分子筛的结构基本保持不变。添加适量的磷可以降低焙烧过程中HZSM-5的脱铝程度，调变HZSM-5分子筛的酸性；而且P的改性也会促使碱性位的增加，从而降低芳烃收率。