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《低碳烃在ZSM_5催化剂上芳构化技术的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第12卷第1期石油化工高等学校学报Vol.12No.11999年3月JOURNALOFPETROCHEMICALUNIVERSITIESMar.1999低碳烃在ZSM-5催化剂上芳构化3技术的研究进展金俏程志林李宏洋桂建舟刘宁宁33张晓彤祁克新孙兆林(抚顺石油学院应用化学系,辽宁抚顺113001)摘要在概述国内外低碳烃芳构化工艺的基础上,着重对低碳烷烃芳构化的技术进展和现状进行了系统的评述。通过对甲烷、乙烷、丙烷和丁烷的芳构化反应的详细阐述,探讨了低碳烃在HZSM-5及其金属改性的沸石分子筛上芳构化的催化作用和反应机制,评价了金属改性ZSM-5催化剂在芳构
2、化反应中的优缺点,同时给出了反应条件、芳烃收率和选择性,提出了今后芳构化发展的新方向,为综合利用低碳烃资源和开辟新的生产芳烃原料来源探索了新的途径。关键词低碳烃;芳构化;评述中图分类号O643.3优化利用石油天燃气、液化石油气、裂解汽脱氢、齐聚、氢转移、环化以及异构化等复杂反油、油田伴生气和炼厂气等低碳烃资源已成为应过程转化为芳烃的工艺。本文着重评述C1当今重要的研究课题,近年来,低碳烃芳构化的～C4烃芳构化的新进展,从机理方面探讨低碳研究倍受人们的关注,世界各国的大公司一直烃在沸石分子筛上的反应行为。为其工业化而不断地探索研究。轻质芳烃BTX(苯、甲苯、
3、二甲苯)是石化1国内外芳构化概述工业的基本有机化工原料,也可作为高辛烷值汽油的调合组份(约占汽油组成的21%)。据早在40年代,国外就对低碳烃芳构化这一有关专家估计,到2000年,我国三苯的缺口将工艺进行了研究与探索。早期研究低碳烃芳构分别为1.23×106,2.3×105,7.1×105t,这将[1]化的是Csicsery在1970年把低碳烃在双功能严重影响我国石化工业的发展。目前,我国乃催化剂(如:Pt在Al2O3)上的反应称为至世界范围生产芳烃的主要途径是催化重整,Dehydrocyclodimerization过程,即脱氢齐聚环另一种方法是从裂解汽
4、油或炼焦副产品中回收化,认为产物的获得是通过脱氢环二聚反应而芳烃。因我国原油以较重的石蜡基为主,使重得。这些转化是在H2存在下和使用双功能催整原料严重不足,难以提高芳烃的产量,因此,化剂即含有酸性功能(Al2O3)和脱氢功能(Pt,开发新的生产芳烃工艺具有十分重要的意义。Pd,Cr,Mn)时进行的,然而过程需要高温低碳烃常指C2～C6烷烃和烯烃,低碳烃芳(550℃),且产生大量的甲烷和乙烷,出现高比构化就是将低碳烃在催化剂作用下,通过裂解、率的结焦,缩短了有效反应时间,以及芳烃选择性较低(约30%),事实表明此工艺的效益低。收稿日期:1998-11-12随
5、着70年代Mobil公司中孔沸石分子筛[2]第一作者:女,27岁,在读硕士研究生。的开发,尤其是MFI-型沸石(即:ZSM-5)3国家自然科学基金资助课题(29676008)。具有良好的择形催化性能、较高的抗酸性、热稳33通讯联系人。定性及催化寿命长等特点,低碳烃芳构化这一6石油化工高等学校学报第12卷[3]工艺才得已实现。Mobil公司的Chen和顺石油学院分别以富含丁烯的C4馏份、丙烷及[4]Cattanach,首次报道了ZSM-5沸石用于C5混合C3为原料,在改性的HZSM-5沸石催化～C2+[17～19]7液态脂肪烃的芳构化过程中,Zn离子的剂上进
6、行芳构化反应,与其它单位的结引入产生了高选择性的转化,随后Zn/HZSM[20]果相似,并形成自己的发明专利。为了改善-5催化剂成功用在C3～C4低碳烃芳构化催化剂的稳定性,国内外开发了添加第二改性[5]中。组份的催化剂,其中铂锌、铂锌镓等催化剂的单[6]英国BP公司的Davis和Kolombos发现程寿命短、结焦严重且成本高,始终未能使这些3+HZSM-5用Ga离子交换或浸渍,明显提高技术实现工业化,所以探索研究适合我国国情了转化率和选择性。1984年BP公司与美国的的新芳构化技术势在必行。[7～10]UOP公司联合开发了Cyclar工艺,该工自ZSM-
7、5型高硅沸石问世以来,低碳烃艺以C3～C4烃或液化石油气为原料,采用BP芳构化催化剂的研究工作几乎都集中在HZSM公司发明的改性ZSM-5分子筛催化剂和-5及其金属改性的HZSM-5沸石催化剂上,UOP公司的模拟移动床再生技术,芳烃收率达尤其是Zn、Ga、Pt等金属。低碳烃芳构化主要55%～66%(对新鲜进料)。1989年底在研究的是C3～C6烷烃,虽然对乙烷及甲烷的研GrangemouthScotlandBP公司的炼厂建成一套究报道很少,但它们直接芳构化亦有望成为芳4规模为1.5×10t/a的工业示范装置,采用烃生产的新途径。CCR技术(催化剂连续再生)
8、将液化石油气转化为芳烃并副产氢气。2甲烷的芳构化日本的Asahi公
