丁烯催化制丙烯改性ZSM-5催化剂的分析

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1、东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电

2、子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：遮导师签名1期：盘旦：!=，1第一章文献综述近几十年来，我国的石油化工行业稳步发展，2003年全行业总产值达到了2220亿美元，利润213亿美元，进出口总量达到1130亿美元，是我国国民生产总值和进出口贸易的重要支柱之一。而衡量一个国家的石油化工行业总体水平的标准，则是最重要的大宗石油化工原料乙烯和丙烯的年总产量。随着全球经济的

3、不断发展，乙烯和丙烯的需求量也在不断增长，据统计[1,2j，1991-2001年全球丙烯的需求增长率为5．6％，超过同一时期乙烯的需求率。从产品的价格来看，2002年国际市场丙烯价格约为472．5美元／t，高于乙烯的售价约10％，而且这种丙烯需求不断增长、售价较高的局面仍将持续下去。另据预测[3】，从现在到2010年，世界乙烯、丙烯的需求量将以4．1％、5．5％的速度增长。2002年全球丙烯产量为56950kt，而2002年世界丙烯消费量约为57040kt，世界范围内的丙烯市场处于供不应求的状况【4J。这其中，

4、美国、西欧和亚洲的消费量分别为26％、25％、35％，亚洲主要消费的国家和地区为日本、韩国、中国、印度和中国台湾省，其丙烯消费量占全球的近30％。2003年，我国丙烯产量5930kt，丙烯消费量约6160k't，市场处于供不应求的状况。自1994年以来，我国的丙烯需求年增长率高达16％，虽然我国现有的丙烯生产企业近50家，而且这些年的产量也有了突飞猛进的增长，但仍然不能满足我国国民经济发展的需要l，J。按照“九五”规划，到2010年我国炼油能力将达到300Mffa以上，其中乙烯产量为8000-10000kffa

5、，丙烯生产能力有可能达到约8300kt／a，但其需求量将达9500kffa。由于乙烯和丙烯市场需求的强劲，尽快增加乙烯和丙烯的产量，是我国石化企业发展的重要目标之一[6】。1．1增产丙烯的研究现状丙烯是规模仅次于乙烯的重要的石油化工基本有机原料之一，它的需求量大约为乙烯的一半“1。丙烯主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、异丙苯等，丙烯的生产与其他化学品不同，往往以联产品或副产品得到，全球丙烯大约有67％来自蒸汽裂解(SG)制乙烯的联产装置，30％多来自炼厂的流化催化裂化(FCC)装置，而仅有少量的丙烯(约2％

6、)由丙烷脱氢和烯烃歧化反应得到【s,91。由于丙烯的巨大市场潜力，世界上许多石化公司纷纷投入力量来开发增产丙烯的工艺。且前主要的或是正在开发的增产丙烯的技术有：1．)丙烷脱氢：全世界现在已建有10套丙烷脱氢装置，其中8套装置采用的是UOP公司的Oleflex工艺，2套装置采用ABBLummus公司的Catofin工艺。两种工艺分别采用Pt系和Cr系催化剂【10’“】。但是丙烷脱氢装置的投资费用相对较高，同时需要长期经济性的提供丙烷原料，导致成本方面偏高，并不符合我国国情。2．)烯烃歧化反应：烯烃歧化反应又称复分

7、解反应或易位反应，是烯烃的C=C在催化剂的作用下发生变化生成新产物的反应。c4烯烃歧化生产丙烯主要包括C4烯烃与乙烯歧化生成丙烯反应和C4烯烃自身歧化生成丙烯两类反应。目前，已报道的工业化工艺只有Phillips(Lummus)公司的OCT的C4歧化工艺，四公司的低温歧化工艺已在示范装置上运东南大学硕士学位论文行。其它工艺主要包括BASF公司的C4歧化工艺、南非的CA歧化工艺以及将MTO与c4歧化相结合的UOP工艺。主要采用金属氧化物作为催化剂，催化剂中也可以含有能提高丙烯选择性的助催化荆成分如磷酸盐、硼酸盐或

8、氧化镁等。这些烯烃歧化技术对原料杂质较为敏感，而且投资相对较大(但低于丙烷脱氢)，而且有些工艺要消耗同样宝贵的乙烯资源。经济上的可行性不高，不符合我国的国情。3．)烯烃催化裂化：催化裂化工艺采用的原料是蒸汽裂解和催化裂化装置或甲基叔丁基醚(MTBE)等副产的C4及C4以上烯烃资源，其生产丙烯的方式灵活，可以与上述工艺联合形成新的工艺过程，并且工艺流程简单，大多采用的是固定床反应器，投资