粗甲醇催化转化制二甲醚及低碳烯烃研究

发布时间：2021-10-08 00:09

　　聚焦粗甲醇直接催化转化利用,根据粗甲醇组分特点,论文提出分别开展粗甲醇（甲醇和水）制二甲醚工艺和粗甲醇（甲醇、水、乙醇）制低碳烯烃工艺的研究工作。围绕粗甲醇（甲醇和水）制二甲醚工艺,针对γ-Al₂O₃催化剂在水热环境下反应活性和稳定性较差的问题,论文提出采用因表面低电荷密度而具有良好疏水性能的ZSM-5分子筛为改性剂,对亲水性γ-Al₂O₃进行复合改性;围绕粗甲醇（甲醇、水、乙醇）制低碳烯烃工艺,结合甲醇和乙醇催化裂解反应机制,针对ZSM-5分子筛催化转化过程中甲醇和乙醇转化所需反应温度不同、催化剂易积碳致使反应效率降低的问题,论文提出采用具有L（Lewis）酸性质的介孔γ-Al₂O₃对具有B（Br?nsted）酸性质的微孔ZSM-5分子筛进行复合改性。围绕粗甲醇（甲醇和水）制二甲醚工艺,以ZSM-5为改性剂对γ-Al₂O₃进行了复合改性,考察了ZSM-5/γ-Al₂O₃

【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

“Hydrocarbon pool”反应机理

乙醇的催化脱水作用(如图1-2)是通过一种分子内机制发生的,羟基上的氧攻击固体酸催化剂的不稳定氢,释放出水,生成的初级碳正离子受到催化剂的共轭碱的侵蚀,催化再生形成乙烯(a)[105]。乙醇也可以通过分子间脱水(b)生成乙醚(DEE)中间体,由乙醚进一步脱水生成乙烯。这两个反应(a和b)都通过乙醇脱氢,并与乙醛生成形成(c)竞争反应[106]。此外,乙烯可发生二次反应,如低聚,裂化,环化和芳构化,由高级烃类转化为积碳[107]。乙醇的脱水反应温度通常较低,反应温度大多以300℃为基准,反应温度低于300℃时,产物以乙醚为主[14,42,108],反应温度高于300℃时,产物以烯烃为主[109,111]。1.4.4 反应体系中水的影响

采用天津大学北洋化工设备有限公司生产的常压固定床进行MTD及MTO过程催化剂性能评价,设备流程见图2-1。反应器中呈装催化剂的反应管尺寸为Ф20×600 mm。催化剂经压片、成型、过筛,制得粒径范围为20-40目的颗粒后,将2.0 g催化剂样品(下垫石英棉)装填于固定床不锈钢反应管恒温段。以200mL·min-1流速通入氮气,吹扫管路1 h,检漏合格后,调节氮气流速至100 mL·min-1、预热器升温至200℃、反应器升温至设定温度。反应原料由蠕动泵泵入预热器汽化。反应产物气液分离后,气相产物直接进入气相色谱仪进行成分检测分析,液相产物经手动打样至色谱仪进行成分检测分析。MTD过程,气相色谱设定参数如表2-3所示。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]金属离子改性SAPO分子筛催化甲醇制烯烃反应的研究[D]. 钟家伟.大连理工大学 2019

硕士论文
[1]ZrO2/SAPO-34复合催化剂的制备及催化MTO反应研究[D]. 王乐.贵州大学 2018
[2]ZSM-5/SAPO-11复合结构分子筛的制备及催化MTH反应研究[D]. 赵莺.贵州大学 2017
[3]金属改性HZSM-5分子筛上甲醇合成二甲醚的密度泛函理论研究[D]. 李岩.太原理工大学 2016
[4]分子筛改性氧化铝催化剂对甲醇脱水制二甲醚反应的影响[D]. 戴清.天津大学 2015



本文编号：3423048