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《中国石油大学》 2011年
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FCC干气和混合C混合进料制丙烯的研究

庞新迎  
【摘要】:基于提高FCC干气和混合C_4利用率的目的,论文将FCC干气和混合C_4混合进料,将其中的低碳烯烃加以利用,转化为高附加值产品丙烯,并对该过程中反应条件的优化及催化剂的制备进行了系统研究。 采用以ZSM-5分子筛为活性组分的固体酸催化剂,450oC固定床微反结果表明FCC干气和混合C_4混合进料共同反应时在生成丙烯方面具有一定的协同作用,表明该路线可行。在此基础上,对反应规律进行了系统研究,分别考察了两种原料混合比例、空速、反应温度等因素对产物分布的影响,确定了适宜的操作条件。 研究了不同孔道结构分子筛的反应性能,ZSM-5分子筛由于具有合适的孔径和酸性质,反应效果较好。提高ZSM-5分子筛的硅铝比,在一定程度上抑制了氢转移等副反应的发生,利于目的产物丙烯选择性的提高。采用Zr-Al复合氧化物做载体,考察了焙烧温度、Al/Zr比等因素对最终催化剂性能的影响。 在常规固体酸催化剂中引入钼,以实现催化裂解和歧化反应的耦合。采用XRD、FT-IR、NH_3-TPD等手段对ZSM-5分子筛、浸渍法制备的Mo/ZSM-5、水热法制备的Mo-ZSM-5等催化剂的物化性质进行了表征,并与相应的催化性能进行了关联。对于浸渍法制备的Mo/ZSM-5而言,通过研究ZSM-5-Al_2O_3双组元载体中ZSM-5含量对反应结果影响,发现酸量及表面钼物种与载体适当的相互作用是影响催化性能的两个重要因素,同时考察了钼负载量、浸渍pH值、焙烧温度等因素的影响。采用水热法合成Mo-ZSM-5,并结合氢键理论给出了其表面酸性质的变化机理。此外,水热法引入钼更利于钼物种的分散,生成更多的歧化活性位,利于目的产物丙烯的生成。 综上所述,将FCC干气和混合C_4混合进料生产丙烯,通过选择适宜的操作条件和合适的催化剂体系,可将其中的乙烯和丁烯加以利用,达到增产丙烯的目的,开拓了一条以FCC干气和混合C_4生产丙烯的新途径,具有潜在的工业利用价值。
【学位授予单位】:中国石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ221.212

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