不同原料组成对烯烃歧化反应的影响研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:kylinbin
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丙烯是化学工业中一种非常重要的基础原料,可以用来生产多种重要的下游化工品,如聚丙烯、丙烯腈和环氧丙烷等。近年来我国对丙烯的需求连年扩大,使得用于丙烯生产的技术日渐受到青睐。烯烃歧化技术可与除丙烷脱氢工艺以外的其他各种丙烯增产技术有机互补,有效利用丁烯资源,根据市场需求灵活调节产出比,具有相当的优势。其中使用了WO3/SiO2和MgO催化剂的OCT技术是唯一实现工业化的技术,本文在实验室已有WO3/SiO2催化剂制备及催化烯烃歧化反应工艺条件研究的基础上,探究了不同原料组成对烯烃歧化反应的影响,以适应工业上不同原料来源的需求。首先探究了乙烯原料中的杂质(H2和CO2)对乙烯和1-丁烯歧化反应的影响。分别研究了 H2含量为0、1000ppm、1500ppm及2000ppm的反应,发现这三种含量的H2对反应均有促进作用,可缩短反应诱导期、增强反应稳定性,其中1500ppm H2的促进效果最为显著。之后,分别研究了 CO2含量为0、100ppm和1500ppm的反应,发现CO2的存在会明显降低催化剂的寿命,其含量越多催化剂失活越快。接下来研究了稀乙烯与混合C4反应的工艺条件。在60vol%稀乙烯与混合C4的反应中,通过探究4h-1、2h-1和1.5h-1三种重时空速(均以正丁烯计)的影响,得出最佳空速为2h-1;通过探究原料中乙烯与正丁烯摩尔比为1:1、2:1和3:1三种进料比的影响,得出最佳进料摩尔比为乙烯:正丁烯=2:1;通过探究2.5MPa、2.0MPa和1.5MPa三种压力的影响,得出最佳反应压力为2.0MPa。另外,在40vol%稀乙烯与混合C4的反应中,通过探究2.5MPa和2.0MPa反应压力的影响,发现该反应受压力影响明显,增大压力可提升正丁稀的转化率。随后研究了异丁烯对歧化反应的影响。分别探究了异丁烯的存在对1-丁烯自歧化反应和1-丁烯与乙烯交叉歧化反应的影响,其中异丁烯与1-丁烯同时进料,二者摩尔比为异丁烯:1-丁烯=2:8。结果显示,异丁烯的存在易使反应产生重组分,因为其自身会发生聚合从而生成油相产物,而对歧化反应无正面贡献。最后从再生气气氛的角度对催化剂再生工艺进行了初步探索,发现纯氮气和纯空气气氛的再生方法均无明显效果。而后考察了氮气和空气的混合气的再生效果,改变空气摩尔分率分别为3%、6%和21%,发现仅空气含量6%时有一定的再生效果,但亦未使催化剂活性完全恢复。
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