重石腦油催化裂解制取低碳烯烴的研究.pdf

1、丙烯與C4烯烴都是在石油化工領域具有非常重要地位的基礎原料。近年來，隨著全球范圍內金融危機的復蘇以及下游衍生品的廣泛應用，致使丙烯與C4烯烴的需求量在逐年上升。同時隨著裂解原料輕質化進程的發(fā)展，國內丙烯與C4烯烴的供應出現(xiàn)短缺。這些都促進了生產丙烯與C4烯烴新工藝或新方法的研究。蒸汽裂解工藝可以提供較為豐富的C4資源，但是其主要產品為乙烯，因此工藝無法滿足已經超過乙烯增長率的丙烯需求。而且該工藝存在著諸多的缺陷與不足，其中最為突出的是能

2、量消耗大。催化裂解工藝雖然可以較好的克服蒸汽裂解工藝的缺陷，但是該工藝的主要產品為丙烯與乙烯，C4烯烴尤其是雙烯烴的資源十分匱乏。本論文是在催化裂解工藝的基礎之上，通過選擇非傳統(tǒng)裂解原料（重石腦油）與改善反應催化劑等方式來拓寬生產丙烯與C4烯烴的思路或方法。
　　首先，本論文以正庚烷為原料、硅鋁比為50的HZSM-5分子篩為催化劑，在實驗室自制的石英管反應器中通過4×4正交試驗考察分子篩催化劑與固定床的最佳操作條件。其結果為：壓片

3、機的操作壓力與時間分別為15 MPa與10min；催化劑的床層高度，2.5cm；催化劑的顆粒粒徑，180μm-250μm。之后還考察了眾多目前比較常用的分子篩對重石腦油催化裂解生成丙烯與C4烯烴的性能，結果為HZSM-5系列分子篩的催化裂解制取目標產物的性能與效果最為突出。
　　其次，通過對重石腦油中組成成分的分析，選擇了幾種具有一定代表性的烷烴作為裂解原料，考察焙燒處理條件（溫度、時間）對各類烷烴在不同硅鋁比的HZSM-5分子篩

4、上催化裂解制C3-C4烯烴的性能的影響。其結果為，乙基環(huán)己烷在HZSM-5（200）上的催化裂解性能突出，而正辛烷與正庚烷在HZSM-5（80）上有著良好的催化裂解性能，然而異辛烷在HZSM-5分子篩上的裂解性能極差。實驗還考察了焙燒處理條件對重石腦油在HZSM-5（200）上裂解制C3-C4烯烴性能的影響。實驗數(shù)據(jù)顯示，當焙燒條件為700℃、2 hr時，重石腦油催化裂解多產丙烯與C4烯烴的性能與效果達到最佳。
　　最后，通過等體

5、積浸漬法將磷、過渡金屬（鉑、錸）以及稀土金屬（鈰、釔）元素分別負載在不同硅鋁比的HZSM-5（80與200）分子篩上，重點考察重石腦油在負載型分子篩催化劑上催化裂解制C3-C4烯烴的性能。其結果為，相比于沒有經過改性的分子篩催化劑，經過改性的R-HZSM-5分子篩不僅提高了目標產物的收率，而且在較大程度上增加了目標產物的選擇性。其中，稀土金屬（鈰, Ce、釔，Y）改性的HZSM-5分子篩的催化裂解制C3-C4烯烴的性能與效果最為突出，其