丙烯是重要的基本有机化工原料,市场需求旺盛。在我国,C4馏分过剩且大都作为低价值燃料使用,资源利用极其不合理。近年来C4烃类催化裂解多产丙烯受到广泛关注,因此研究C4烃催化转化规律,探索解决丙烯供需矛盾的措施具有重要意义。实验工作主要在无梯度反应器中进行。首先对反应器进行了气体流动模式检验实验,以确保在实际操作时,反应器内气体可以达到理想混合状态。论文考察了混合C4以及异丁烯原料在连续操作条件下,在实验室自制ZSM-5型分子筛催化剂上的产物分布情况。在0.2Mpa的系统操作压力下,采用自编程序,计算得到异丁烯催化裂解反应中C2~C6各个烯烃的平衡组成,并通过间歇操作实验与计算结果进行了对比。实验结果表明:在实验条件下,即在搅拌器转速为3000r/min、催化剂装量2g、气体空速1.50~3.75 h-1时,反应器内的气体流动模式接近全混流,同时实验过程中反应器受热均匀,因此反应器内气体不存在浓度梯度和温度梯度。混合C4催化裂解制丙烯反应,C4烯烃的转化率很高,接近80%。在反应温度530℃、原料气体质量空速为3h-1时,丙烯的选择性最高且收率也较高,可以达到29.41%。异丁烯催化裂解制丙烯的反应历程基本同混合C4一样,都遵循先聚合后裂解的机理。采用异丁烯作为原料时,最佳的反应条件为:反应温度580℃,原料质量空速2.25h-1。异丁烯催化裂解各产物平衡组成随温度变化趋势基本与计算值变化规律一致,在仅考虑热力学因素的情况下,催化裂解制丙烯的最佳温度为600℃。