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乙烯是石油化学工业的龙头,是石油化工的基本原料,是75%的石油化工产品之母,乙烯生产的发展带动了其它石油化工基础原料和产品的发展,因此,常把乙烯的规模、产量和技术作为一个国家的石油化学工业的发展水平的标志。本文的负载型磷钨杂多酸催化剂制作方便,活性高,反应条件温和,绿色环保,易于回收等优点克服了传统液体酸的缺点,是乙醇脱水制乙烯的优良催化剂,具有很好的发展应用前景。
(1)本文采用廉价易得的乙醇作为反应原料,采用浸渍法制磷钨酸催化剂,对各种载体作了考察,找出了最佳载体γ-Al2O3。
(2)研究了制备条件对负载型磷钨酸催化剂催化性能的影响,最佳制备条件是650℃焙烧的γ-Al2O3,催化剂的焙烧温度为250℃。
(3)研究了负载型磷钨酸催化剂对乙醇气相脱水制备乙烯的催化作用,由固定床反应器考察其催化性能,最佳工艺条件为:反应温度为240℃,液时空速为0.60h-1,乙醇的转化率为99.28%,乙烯选择性为99.36%,最佳催化剂用量为40ml。
(4)本文用IR,XRD,BET等方法对催化剂进行表征,研究了催化剂酸性中心。
(5)研究了该反应可能的机理,并对催化剂的失活的原因进行了考察。
(6)本文提出了加入3%的La(NO3)3改性,提高了催化剂的热稳定性,最优化条件下催化剂的重复性能很好。
(7)采用在固定床上进行杂多酸催化乙醇气相脱水制乙烯的反应,与传统工艺相比,该工艺乙醇转化率和乙烯收率高,反应条件温和,操作方便等优点。