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催化裂解制低碳烯烃技术概述

乙烯和丙烯等低碳烯烃是重要的有机化工原料,它们的生产技术关系到石油化工的发展,  (本文共6页) 阅读全文>>

中国石油大学(北京)
中国石油大学(北京)

多级孔纳米ZSM-5分子筛聚集体的制备调控及其正庚烷催化裂解性能研究

烃类催化裂解是生产乙烯、丙烯同时兼产轻质芳烃的有效工艺。新型高效催化剂研发一直是本领域研究人员关注的焦点。ZSM-5分子筛由于自身优异的择形性,适宜的酸性和良好的水热稳定性,逐渐成为研究最为广泛、综合催化性能优异的烃类裂解催化剂。常规ZSM-5分子筛因仅含有微孔孔道,传质扩散能力有限,存在着酸性位可接近性低和抗积碳稳定性差等难题。多级孔纳米ZSM-5分子筛聚集体的构筑,是目前本领域备受关注的焦点。在多级孔纳米ZSM-5分子筛聚集体中,纳米薄层ZSM-5分子筛由于特定的层状形貌,极限的晶内扩散能力、较高的酸性位可接近性和独特的多级孔等特点,有望在烃类催化裂解反应中展现良好的催化性能。本论文工作主要致力于研发简单经济高效方法制备多级孔纳米ZSM-5分子筛聚集体,尤其是纳米薄层ZSM-5分子筛,并考察其催化裂解正庚烷制低碳烯烃催化性能。主要研究内容和结论如下:(1)制备了纳米薄层ZSM-5分子筛,并利用XRD、SEM、TEM、N_2吸...  (本文共202页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国石油大学(北京)
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轻烃催化裂解制低碳烯烃热力学和动力学研究

主要用于制取低碳烯烃的催化裂解技术集成了低碳烯烃传统生产工艺(蒸汽裂解与催化裂化)的技术优势。在催化裂解反应过程中研究烯烃产物系统的热力学平衡可以为反应条件的选择和催化剂的改进提供科学理论指导。反应动力学研究对于反应器的模拟与设计、反应行为的预测和操作条件的优化具有非常重要的作用。本论文对轻烃催化裂解不同产物体系进行了热力学平衡计算,开展验证实验并与理论结果进行对比分析。基于吉布斯自由能最小化原理,利用Aspen Plus流程模拟软件提供的基本热力学性质数据,建立了多重复杂催化裂解反应体系的热力学平衡分析方法。热力学平衡分析结果表明,随着反应温度的增加,乙烯的平衡组成单调增加;随着总烃压力的增加,乙烯的平衡组成单调减小;然而,随着反应温度和重时空速的增加,丙烯平衡组成在某一反应温度和总烃压力条件下达到最大值;具有不同碳数烯烃间的互相转化具有类似的规律。烯烃在热力学上具有强烈的芳构化倾向,使用具有合理孔径通道、适中酸性的分子筛催化...  (本文共127页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北大学
西北大学

炼厂混合C4烃催化裂解制低碳烯烃催化剂及工艺条件的研究

炼厂混合C4烃类催化裂解是增产丙烯的有效方法之一,本论文以炼厂混合C4烃为原料,对催化剂改性、反应工艺条件优化及反应机理的进行了系统研究。首先综合丁烯二聚-裂解、异丁烷和丁烯的烷基化及2-丁烯与乙烯的歧化机理提出混合C4烃催化裂解过程的主要反应途径,并提出混合C4烃催化裂解过程中主反应和主要的副反应,对主副反应进行热力学分析,为催化剂的筛选和工艺条件的优化提供理论指导。本实验研究HZSM-5分子筛硅铝比对混合C4烃裂解性能的影响,筛选出最佳的分子筛硅铝比为200。以硅铝比为200的HZSM-5分子筛为载体,负载不同改性物质制备了一系列催化剂,从中筛选出具有优良催化活性的La-HZSM-5和Ce-HZSM-5分子筛催化剂,并研究了改性物质含量对裂解性能的影响,La-HZSM-5和Ce-HZSM-5分子筛最佳的改性活性成分含量为0.099g/g-cat和0.051g/g-cat。以La-HZSM-5和Ce-HZSM-5分子筛作为工艺...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

广西大学
广西大学

介孔ZSM-5分子筛的合成及其催化乙醇和油酸制备低碳烯烃的应用研究

低碳烯烃是石油化工行业最为重要的基础原料之一,目前,低碳烯烃的生产方法主要有石脑油蒸汽裂解和催化裂解。伴随着低碳烯烃需求量的不断增加和化石燃料的日益枯竭,开发非石油路线制备低碳烯烃新技术已是大势所趋。乙醇和油酸皆来源于生物质,具有价格低廉、来源广泛以及可再生等优点,必将成为替代石油资源生产低碳烯烃的潜在原料。传统的微孔ZSM-5因为其较小的开口孔径和较长的通道,用于催化裂解容易对大分子原料造成扩散限制,从而影响了大分子原料的转化和裂解效率。本文采用水热合成法制备了具有不同孔径的三种介孔ZSM-5分子筛(硅铝比为200):MZSM-5-A、MZSM-5-B和MZSM-5-C,其主孔径分别为4.8nm、16nm和为22nm,采用XRD、SEM、N2吸附-脱附法、ICP-OES、NH3-TPD、Py-IR等对合成样品进行了表征,并与传统微孔ZSM-5分子筛(HZSM-5)进行比较。接着以乙醇和油酸为原料,研究催化剂酸性和孔结构对乙醇和...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

厦门大学
厦门大学

径向移动床反应器及其用于催化裂解反应的CFD模拟

径向移动床反应器由于具有压降低、流体处理量大、弹性可调的催化剂颗粒停留时间以及能实现连续操作等优点,目前被用于催化剂单程使用周期较长的轻质烃催化裂解制低碳烯烃工艺。然而复杂的径向移动床反应器结构及催化裂解反应通常会导致该类反应器在轴向与径向出现流体传递(流动、传热)与反应不均的现象。因此,建立径向移动床反应器气-固两相流模型,剖析反应器中流体流动特性及反应器中轻质烃催化裂解反应行为对反应器的选择和优化具有重大的意义。本文首先建立冷态操作下环形径向移动床反应器内部气-固两相流的完整三维CFD (Computational Fluid Dynamic)模型,采用该模型模拟了不同流型下反应器内部的两相流流动特性。模型模拟表明:运用两相流模型相对于单相流模型预测的反应器轴向非均匀性能更好的与实验数据吻合。无论是离心流还是向心流环形径向移动床反应器,反应器中均存在流体流动不均的现象。相比较,离心流反应器中流体流动更均匀。此外,模型模拟也表...  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>