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(diǎn)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(qiáng)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(duì)于SAPO-34催化劑催化MTO反應(yīng),進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算分析、集總動(dòng)力學(xué)模型研究、反應(yīng)條件考察和催化劑積炭研究,以實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝條件的優(yōu)化和對(duì)產(chǎn)物分布有選擇地調(diào)節(jié)的目標(biāo)。本文首先對(duì)MTO反應(yīng)進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算與分析,獲得了 MTO各個(gè)反應(yīng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)。根據(jù)對(duì)反應(yīng)平衡常數(shù)的計(jì)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(dòng)力學(xué)模型,通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)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(jì)校驗(yàn)。根據(jù)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)結(jié)果,對(duì)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(gè)反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物選擇性的影響。甲烷、乙烯、丙烯屬于動(dòng)力學(xué)控制過(guò)程... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)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(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

‘2SA尸O一34分子篩價(jià)舔1.2SAPO，34cataly時(shí)

ｐｉ?ｏｔａｎｅｔｅｄ?ｄｉｍｅｔｈｙｌ?ｅｔｌｉｅｉ??（ｄｉｍｅｔｌｉｙｌｏｘｏｍｕｉｎ?ｉａｔｉ）??圖１．３甲醇二甲醚轉(zhuǎn)化機(jī)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(shí)也是最具爭(zhēng)議的階??段，相關(guān)研究提出的機(jī)理多達(dá)十余種，其中經(jīng)池（Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ?Ｐｏｏｌ）機(jī)理由于能很??好的解釋反應(yīng)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)誘導(dǎo)期和烯烴生成原因，并與一些實(shí)驗(yàn)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(jī)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(shí)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(guò)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(jī)理和??烯烴池機(jī)理。芳烴池機(jī)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(guò)芳烴烷基化等反應(yīng)來(lái)生成低碳烯烴。烯烴池機(jī)理認(rèn)為，長(zhǎng)鏈烯烴是ＭＴＯ??反應(yīng)活性中心，活性物質(zhì)會(huì)可以通過(guò)烯烴烷基化反應(yīng)置換出低碳烯烴，或長(zhǎng)鏈裂??解生成短鏈低碳烯烴。??對(duì)于ＭＴＯ反應(yīng)，Ａｒｓｔａｄ和Ｋｏｌｂｅ通過(guò)研究堵塞在ＳＡＰＯ－３４分子篩內(nèi)部的物??質(zhì)時(shí)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(jī)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(guò)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(jī)理認(rèn)??為甲醇通過(guò)與多甲基苯發(fā)生縮環(huán)－擴(kuò)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)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3569273