丙烷+C4混合烴選擇轉化催化劑的制備及性能研究.pdf

1、丙烷+C4混合烴是Lurgi煤基烯烴(MTP)工藝過程的副產(chǎn)。如何利用備受企業(yè)關注。本文結合丙烷+C4混合烴制低碳烯烴反應機理分析，針對混合烴組分活化轉化所需的催化位點，設計、制備了多功能復合催化劑，評價了其活性效果。結合物相、孔性質、酸性質表征，關聯(lián)了催化劑結構-性能關系，為混合烴工藝副產(chǎn)的轉化利用提供了思路。
　　采用雙胺-水熱合成法與溶膠-凝膠法，分別制備了質量配比為1∶3、1∶1、3∶1的SAPO-11包裹γ-Al2O3與

2、γ-Al2O3包裹SAPO-11的復合催化劑。在設定的反應空速(15g·h/mol)、600℃、0.1MPa條件下:γ-Al2O3/SAPO-11系列樣品對混合烴轉化反應的催化活性優(yōu)于SAPO-11/γ-Al2O3系列樣品。3γ-Al2O3/SAPO-11的催化活性最好，原料中C30、i-C40、n-C4=、n-C40的轉化率分別為14.71％、10.32％、24.58％、16.85％;產(chǎn)物中C2=+C3=選擇性為12.77％，丙烯/乙

3、烯(P/E）比為5.53，cis-2-C4=+trans-2-C4=選擇性為75.90％;C1+C20、C5+選擇性分別為5.37％、5.96％。催化劑促進了混合烴原料的同步轉化。產(chǎn)物呈現(xiàn)高的2-丁烯選擇性、低的C5+選擇性，與SAPO-11弱酸性、受控的裂解反應程度有關。
　　采用WO3、V2O5分別修飾了復合催化劑。用于混合烴轉化反應，10％V2O5/3γ-Al2O3/SAPO-11樣品的催化活性突出。混合烴原料中C30、i-

4、C40、n-C4=、n-C40的轉化率分別為1.93％、12.81％、22.99％、18.37％;產(chǎn)物中C2=+C3=選擇性為12.41％，P/E比為5.51，cis-2-C4=+trtrans-2-C4=選擇性為78.42％;C1+C20、C5+選擇性分別為4.39％、3.84％。C4烷烴的轉化率明顯升高，C5+選擇性下降。丙烷轉化率明顯下降。金屬氧化物的修飾有待進一步優(yōu)化。
　　混合烴原料中加入CO2（氧化脫氫反應條件），釩修

5、飾的SAPO-11/γ-Al2O3的活性優(yōu)于釩修飾的γ-Al2O3/SAPO-11。10％V2O5/SAPO-11/3γ-Al2O3催化劑樣品上，混合烴原料中C30、i-C40、n-C4=、n-C40的轉化率分別為6.45％、10.35％、28.29％、23.66％，CO2轉化率為25.11％;產(chǎn)物中C2=+C3=選擇性為10.19％，且乙烯選擇性上升明顯，P/E比為1.97，cis-2-C4=+trans-2-C4-的選擇性上升為79