新型长链烷烃脱氢催化剂及反应工艺研究
长链烷烃及其衍生物在石油化工行业具有非常重要的地位，长链烷烃脱氢产物是生产烷基苯和聚α烯烃合成油的重要原料，催化剂的性能在一定程度上决定了最终产品的产量和质量，对长链烷烃脱氢催化剂进行相关研究具有非常重要的意义。 本文采用混合等体积浸渍法进行催化剂的制备，使用固定床微型反应器对催化剂进行评价。 首先考察了不同水热处理条件下催化剂的性能，实验结果表明在处理温度为700℃，水流量为32ml/h的条件下催化剂具有较高的活性和稳定性。探究了进料方式以及催化剂粒径大小对脱氢效果的影响，原料转化率和催化剂失活程度随烷烃碳原子数的增加而提高，C10、C12、C14混合进料时烷烃的初始摩尔转化率和烯烃的初始摩尔选择性分别为10.87％和91.81％，烯烃的选择性相比各组分单独进料时有所增加。催化剂粒径在20-40目时受内扩散影响较大，而粒径在40-60目和60-80目时基本消除内扩散影响，受内扩散影响时十二烷转化率偏低，十二烯选择性偏高。 分别采用MgAl2O4、Mg-Al-LDO和γ-Al2O3三种材料作为载体进行催化剂的制备，γ-Al2O3作为载体时催化剂的稳定性明显优于其他两种材料，N2物理吸附结果表明MgAl2O4和Mg-Al-LDO两种材料的孔体积和平均孔径较小，不利于积炭的迁移，容易造成催化剂的失活。相比新鲜催化剂，经注氯和烧焦再生的催化剂十二烷转化率增加，十二烯选择性减小，相同反应时间内催化剂失活程度增大。 向反应系统中引入水蒸气，采用水蒸气与氢气的混合物作为稀释剂，选定反应条件为温度420℃，压力0.14MPa，水油比（摩尔比）为4，氢油比（体积比）为50，气体总空速为7500h-1。在此条件下先后对催化剂上助剂B、Pt组分以及助剂A的负载量进行了优化，在Pt负载量（以载体质量计，下同）为0.3％，助剂B负载量为0.5％，助剂A与Pt负载量的摩尔比为3时催化剂表现出较好的稳定性、较高的十二烷转化率以及十二烯选择性。 在催化剂组分负载量优化的基础上对水蒸气和氢气混合物作为稀释剂时的反应工艺条件进行了优化，包括反应温度、氢油比（体积比）、水油比（摩尔比）以及气体总空速。优化后的工艺条件为反应温度420℃，反应压力0.14MPa，氢油比50，水油比4，气体总空速7500h-1，在此条件下十二烷转化率在15-16％，十二烯选择性在88％左右。
石油炼制;脱氢催化剂;混合等体积浸渍法;固定床微型反应器
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
王际东
2019
中文
TQ426.95
2019-09-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）