甲醇制烯烴是目前非油路線合成烯烴產(chǎn)物最具有前景的技術(shù),其工藝研究的重點在于高選擇性、高活性催化劑。SAPO-34催化劑由于具有小孔徑、較低的酸性、較強水熱穩(wěn)定性,在催化MTO反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)良的高轉(zhuǎn)化率和烯烴選擇性。本文針對于SAPO-34催化劑催化MTO反應(yīng),進(jìn)行了熱力學(xué)計算分析、集總動力學(xué)模型研究、反應(yīng)條件考察和催化劑積炭研究,以實現(xiàn)對工藝條件的優(yōu)化和對產(chǎn)物分布有選擇地調(diào)節(jié)的目標(biāo)。本文首先對MTO反應(yīng)進(jìn)行了熱力學(xué)計算與分析,獲得了 MTO各個反應(yīng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)。根據(jù)對反應(yīng)平衡常數(shù)的計算分析,表明生成MTO主要烯烴產(chǎn)物乙烯、丙烯、丁烯的反應(yīng)和生成副產(chǎn)物甲烷的反應(yīng)均為不可逆反應(yīng),熱力學(xué)平衡不是這些反應(yīng)限制因素。將MTO反應(yīng)劃分為五集總,建立反應(yīng)動力學(xué)模型,通過實驗數(shù)據(jù)對參數(shù)進(jìn)行回歸,獲得了不同溫度的反應(yīng)速率常數(shù)、反應(yīng)活化能和指前因子,并進(jìn)行了概率統(tǒng)計校驗。根據(jù)熱力學(xué)和動力學(xué)結(jié)果,對350～450℃、甲醇空速0.41～5.01 h-1、甲醇分壓10.4～50.3 kPa條件下SAPO-34催化MTO反應(yīng)進(jìn)行了考察和分析,討論了各個反應(yīng)條件對產(chǎn)物選擇性的影響。甲烷、乙烯、丙烯屬于動力學(xué)控制過程... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

‘2SA尸O一34分子篩價舔1.2SAPO，34cataly時

ｐｉ?ｏｔａｎｅｔｅｄ?ｄｉｍｅｔｈｙｌ?ｅｔｌｉｅｉ??（ｄｉｍｅｔｌｉｙｌｏｘｏｍｕｉｎ?ｉａｔｉ）??圖１．３甲醇二甲醚轉(zhuǎn)化機理??Ｆｉｇ．１．３?Ｍｅｔｈａｎｏｌ?ｄｉｍｅｔｈｙｌ?ｅｔｈｅｒ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??第二階段，Ｃ－Ｃ鍵形成的階段是ＭＴＯ反應(yīng)中最重要，同時也是最具爭議的階??段，相關(guān)研究提出的機理多達(dá)十余種，其中經(jīng)池（Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ?Ｐｏｏｌ）機理由于能很??好的解釋反應(yīng)過程中的動力學(xué)誘導(dǎo)期和烯烴生成原因，并與一些實驗現(xiàn)象相吻合，??因此目前被廣泛接受。??ｃ：ｈ４??ＣＨ３ＯＨ????（ＣＨ，）ｎ?丨＿?■＇??ｉ?、、？?Ｓａｔｕｒａｔｅｄ?Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ??Ｃ４Ｈｓ?Ｘ??Ｃｏｋｅ??圖１．４徑池反應(yīng)機理??Ｆｉｇ．１．４?Ｔｈｅ?ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ?ｐｏｏｒ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??－５－??

?第１章文獻(xiàn)綜述???Ｄａｈｌ和Ｋｏｌｂｏｅ等在研究ＳＡＰＯ－３４催化甲醇制烯烴時首次提出了烴池概念｜１Ｑ］，??其研究認(rèn)為，甲醇生成低碳烯烴的過程，需要借助于一些吸附在催化劑的孔道或??者牢籠中的高活性物質(zhì)。研究者以此為基礎(chǔ)，提出了甲醇制烯烴的芳烴池機理和??烯烴池機理。芳烴池機理認(rèn)為，多甲基芳烴是ＭＴＯ反應(yīng)活性中心，多甲基的芳烴??可以通過芳烴烷基化等反應(yīng)來生成低碳烯烴。烯烴池機理認(rèn)為，長鏈烯烴是ＭＴＯ??反應(yīng)活性中心，活性物質(zhì)會可以通過烯烴烷基化反應(yīng)置換出低碳烯烴，或長鏈裂??解生成短鏈低碳烯烴。??對于ＭＴＯ反應(yīng)，Ａｒｓｔａｄ和Ｋｏｌｂｅ通過研究堵塞在ＳＡＰＯ－３４分子篩內(nèi)部的物??質(zhì)時發(fā)現(xiàn)多甲基苯就是要找的烴池活性物種［７１，該結(jié)論在ＭＴＯ烴池機理研究中受??到比較廣泛的認(rèn)同。但是關(guān)于芳烴池生成低碳烯烴的過程仍有分歧，主要存在有??兩種理論：一是修邊反應(yīng)（Ｐａｒｉｎｇ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）１１＇如圖１．５所示，修邊反應(yīng)機理認(rèn)??為甲醇通過與多甲基苯發(fā)生縮環(huán)－擴環(huán)反應(yīng)，之后多甲基苯再發(fā)生脫烷基反應(yīng)生成??烯烴。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]2015年世界乙烯行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r與趨勢[J]. 徐海豐.  國際石油經(jīng)濟. 2016(05)
[2]甲醇制烴反應(yīng)機理研究進(jìn)展[J]. 錢震,趙文平,耿玉俠,馬國棟,石華.  分子催化. 2015(06)
[3]甲醇制烯烴用ZSM-5分子篩的研究進(jìn)展[J]. 潘紅艷,田敏,何志艷,花開慧,林倩.  化工進(jìn)展. 2014(10)
[4]我國乙烯工業(yè)發(fā)展的概述[J]. 徐莉.  精細(xì)石油化工. 2014(05)
[5]酸性分子篩上甲醇催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)機理研究進(jìn)展[J]. 衛(wèi)智虹,陳艷艷,王森,李俊汾,董梅,秦張峰,王建國,樊衛(wèi)斌.  燃料化學(xué)學(xué)報. 2013(08)
[6]甲醇制烯烴技術(shù)進(jìn)展及與石油烴裂解制烯烴對比[J]. 李常艷,張慧娟,胡瑞生.  煤化工. 2011(06)
[7]我國煤制烯烴產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 周傳雷.  化學(xué)工程師. 2011(08)
[8]SAPO-34分子篩催化劑上甲醇制烯烴反應(yīng)的本征動力學(xué)[J]. 胡浩,葉麗萍,應(yīng)衛(wèi)勇,房鼎業(yè).  華東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(05)
[9]甲醇制烯烴反應(yīng)過程中SAPO-34催化劑積炭動力學(xué)研究[J]. 齊國禎,謝在庫,楊為民,劉紅星,鐘思青,張成芳,陳慶齡.  燃料化學(xué)學(xué)報. 2006(02)
[10]甲醇制烯烴反應(yīng)副產(chǎn)物的生成規(guī)律分析[J]. 齊國禎,謝在庫,鐘思青,張成芳,陳慶齡.  石油與天然氣化工. 2006(01)

博士論文
[1]甲醇制低碳烯烴分子篩催化劑的研究[D]. 葉麗萍.華東理工大學(xué) 2010
[2]甲醇制烯烴（MTO）反應(yīng)過程研究[D]. 齊國禎.華東理工大學(xué) 2006

碩士論文
[1]甲醇制低碳烯烴反應(yīng)動力學(xué)研究[D]. 蒲江龍.華東理工大學(xué) 2014
[2]YSBH-02催化劑上苯與異丙醇?xì)庀嗤榛铣僧惐降墓に嚄l件及本征動力學(xué)研究[D]. 范建光.北京化工大學(xué) 2004



本文編號：3569273