高嶺土對乙烯及其它烯類的作用

時間：2014-05-14 10:24:59

作者：世邦機器

乙烯、丙烯是重要的基本有機合成原料，受下游衍生物需求的驅(qū)動作用，其市場需求大幅度提高。目前，通過高嶺土加工設備，可對高嶺土加工技術進行實現(xiàn)，丁烯/輕油/重油催化裂化增產(chǎn)乙烯、丙烯技術，在緩解乙烯、丙烯市場供求矛盾方面正發(fā)揮越來越重要的作用。在這些技術中，催化劑性能非常重要，國內(nèi)外在該領域的研究較多。分子篩催化劑屬于酸性催化劑，烴類通過和此類催化劑上的酸性中心 (H+)相互作用發(fā)生電子轉移來進行反應，氣體產(chǎn)物中主要是C3、C4烯烴。ZSM-5分子篩性能優(yōu)良、應用廣泛。

劉鴻洲等曾介紹不少研究報告和都指出，對于裂化丁烯或汽油餾分范圍的烯烴，高硅鋁比ZSM-5分子篩的性能較好。如David的認為硅鋁比大于300的ZSM-5、 ZSM-11分子篩的丙烯選擇性高;Dam也在中提出，硅鋁質(zhì)量比為150〜800的MFI型分子篩的丙烯收率高;朱向?qū)W等的研究結果也表明，高硅鋁比ZSM-5分子篩的丁烯裂化穩(wěn) 定性，乙烯、丙烯的收率和選擇性高于低硅鋁比ZSM-5分子篩。

對ZSM-5分子篩進行金屬改性可以提高烯烴的選擇性。劉鴻洲等對比了 6種金屬對ZSM-5分子篩生產(chǎn)乙烯、丙烯性能的影響。結果表明，不同金屬交換的ZSM-5分子篩乙烯選擇性的順序是Ag>CU〉Ti>Cr>H>Mn>C0，丙烯選擇性由高到低的順序是H>Ti>Cr>Mn>Cu. Ag>Co。可見對于生產(chǎn)乙烯，金屬改性是有效的，尤其是Ag;而對于丙烯，ZSM-5分子篩經(jīng)金屬改性后性能反而變差。分子篩上的金屬和金屬氧化物催化劑一樣，都是通過發(fā)生氧化還原反應，給予或接受電子，使正碳離子或烴分子得到或失去電子變成自由基，再斷裂生成乙烯。劉鴻洲等認為這正是ZSM-5分子篩經(jīng)金屬改性后乙烯收率得以提高、丙烯收率反而下降的原因。另外，對ZSM-5分子篩進行Ag改性可以有效提高乙烯收率。對于Ag的這種特性，劉鴻洲等認為是由于Ag對烯烴和氫氣的吸附在過渡金屬中較弱而導致的。