论文部分内容阅读
研发了一种用于MTBE裂解制异丁烯反应的新催化剂,催化剂以γ-Al2O3为载体,利用多种活性组分浸渍改性并加入助剂优化催化剂的催化活性,考察了浸渍液种类、浸渍液浓度、助剂种类、助剂浸渍浓度、浸渍时间和焙烧温度对催化剂性能的影响;并通过EDS、XRD、Py-IR、颗粒强度等测试方法对催化剂性质进行表征。 研究结果表明,利用MF为活性组分,Y为助剂得到Y/F/γ-Al2O3型催化剂具有良好的催化效果。Y/F/γ-Al2O3型催化剂的制各条件为:γ-Al2O3为载体,F浸渍浓度为10%,Y浸渍浓度为10%,浸渍时间为6h,焙烧温度为550℃。 在固定床反应器上考评Y/F/γ-Al2O3型催化剂的活性,反应压力为0.1 MPa,进料液时空速(LSHV)为2.0 h-1,反应温度为160~210℃时,MTBE转化率大于95.0%,甲醇选择性大于99.0%,异丁烯选择性为100%。经过120 h连续反应,催化剂活性未见明显降低,稳定性良好。 与前人研发的催化剂相比,Y/F/γ-Al2O3型催化剂制备过程更加简单可靠,反应温度可降低至160℃,反应温度操作窗口范围提高至50℃,转化率提高至95.0%以上,可极大地降低生产能耗,提高生产效率与工艺操作便利性,具有较高的工业实用价值。 EDS和XRD对催化剂的表征说明,F和Y被成功地负载于载体γ-Al2O3上,并形成AlF3晶相。酸性研究表明,Y/F/γ-Al2O3催化剂上存在大量B酸,且以强B酸为主,可以有效提高催化剂的活性。 同时,还研究了以4A分子筛为载体用于MTBE裂解反应的催化剂。通过改性剂种类和浸渍液浓度研究表明,利用R溶液和Q溶液浸渍的R/Q/(Z4A)型催化剂具有良好活性。反应压力为0.1MPa,进料LSHV为0.5h-1,反应温度为200~220℃时,MTBE转化率大于95.0%,甲醇选择性大于99.0%,异丁烯选择性为100%。