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《中国科学院研究生院(大连化学物理研究所)》 2006年
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分子筛—氧化铝负载钼和钨催化剂上乙烯和丁烯歧化制丙烯

黄声骏  
【摘要】: 乙烯与丁烯歧化制丙烯是增产丙烯的一个重要技术,论文对该技术中低温高活性催化剂的研制、反应条件的考察及相关机理问题进行了研究。 研制了在60~120℃反应温度下具有较高歧化活性和选择性的分子筛-氧化铝双组元负载型钼基催化剂。考察了助剂、反应条件、催化剂预处理条件对MoO_3/MCM22-Al_2O_3催化剂反应性能的影响,并对催化剂的失活以及再生条件进行了研究。 开发了在150~180℃反应温度下具有较高歧化活性和选择性的WO_3/Al_2O_3-70HY催化剂,其2-丁烯转化率接近反应条件下的热力学平衡转化率。同时考察了温度和压力条件对催化剂反应性能的影响。在180℃、0.5~0.8 MPa、WHSV 0.83 h~(-1)、乙烯/2-丁烯物质的量比为2.5~3.5条件下连续运行50小时,10WO_3/Al_2O_3-70HY催化剂上2-丁烯转化率和丙烯选择性分别保持在80%和88%以上。 通过研究Al_2O_3-HY双组元载体中HY分子筛含量对WO_3/Al_2O_3-HY歧化活性的影响,发现足够的Br(o|¨)nsted酸性以及负载W物种与载体之间适当的相互作用是催化剂具有较高歧化性能的两个重要因素。考察了催化剂制备过程中的浸渍顺序以及WO_3负载量对WO_3-Al_2O_3-HY体系歧化活性的影响,发现表面W物种的结构是影响催化剂歧化活性的第三个重要因素。催化剂的活性受到“孤立”四面体和八面体物种数量的影响。 通过机械混合-热分散方法,制备了一系列焙烧时间不同的WO_3/Al_2O_3/HY催化剂,反应和表征结果表明,歧化活性与[WO_4]物种的数量存在正向关联,因此推测[WO_4]可能是歧化活性最高的物种。根据催化剂物化性质随焙烧时间的变化,提出了[WO_4]物种的形成机理。
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