用于催化熱裂解的ZSM-5分子篩改性研究.pdf

1、催化熱裂解技術(shù)是以減壓餾分油和渣油為原料，使用以ZSM-5分子篩為主要活性組元的固體酸催化劑，在催化裂化裝置上，在一定的工藝條件下生產(chǎn)乙烯和丙烯為主的低碳烯烴的一項(xiàng)新工藝。本課題對(duì)催化熱裂解催化劑的活性組分進(jìn)行了小試及工業(yè)放大試驗(yàn)，并對(duì)其反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了初步研究。 使用Ca、Mg等堿土金屬，Ag、Cu等Ib族金屬以及Fe、Co、Ni等Ⅷ族金屬的硝酸鹽，采用浸漬和離子交換等方法，對(duì)ZSM-5分子篩進(jìn)行改性處理。并采用X射線熒光光譜法

2、、紅外光譜法對(duì)分子篩改性前后的物化性質(zhì)進(jìn)行了表征。 采用純烴脈沖微反實(shí)驗(yàn)裝置評(píng)價(jià)了改性ZSM-5分子篩的催化熱裂解性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著反應(yīng)溫度的提高，碳二組分的產(chǎn)率均提高，而碳三組分的產(chǎn)率降低；隨著改性分子篩上金屬氧化物含量的增加，碳二組份和碳三組分的產(chǎn)率均有所增加，其中Ib族金屬改性的分子篩產(chǎn)物具有較高的選擇性。 在重油微反裝置上進(jìn)行了金屬改性分子篩的催化熱裂解試驗(yàn)，結(jié)果表明，Ib族金屬改性的分子篩具有較好的乙烯產(chǎn)

3、率，同時(shí)丙烯產(chǎn)率也較高；Ⅷ族金屬改性的分子篩的脫氫能力很強(qiáng)，烯烴產(chǎn)率較低，積碳非常明顯；堿土金屬改性的分子篩乙烯產(chǎn)率和丙烯產(chǎn)率均較低。 在小試的基礎(chǔ)上進(jìn)行了工業(yè)放大試驗(yàn)，制成了催化熱裂解催化劑并進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)，取得了良好的效果。 在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，探討了催化熱裂解的反應(yīng)機(jī)理。分子篩的酸中心分布對(duì)于催化熱裂解反應(yīng)的乙烯產(chǎn)率具有決定作用，分子篩上強(qiáng)的L酸中心量增加，乙烯產(chǎn)率也隨之增加。因此，L酸中心不僅能夠催化正碳離子反應(yīng)