稀释蒸汽中Na+及积炭对甲醇制丙烯催化剂性能影响

王峰 顔蜀雋 雍晓静 罗春桃 张卿 温鹏宇 巩雁军 窦涛

引用本文: 王峰, 顔蜀雋, 雍晓静, 罗春桃, 张卿, 温鹏宇, 巩雁军, 窦涛. 稀释蒸汽中Na+及积炭对甲醇制丙烯催化剂性能影响[J]. 物理化学学报, 2013, 29(02): 358-364. doi: 10.3866/PKU.WHXB201211143 shu
Citation:  WANG Feng, YAN Shu-Jun, YONG Xiao-Jing, LUO Chun-Tao, ZHANG Qing, WEN Peng-Yu, NG Yan-Jun, DOU Tao. Effects of Na+ in Dilution Steam and Coke Deposition on Catalytic Performance of Methanol-to-Propylene Catalysts[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2013, 29(02): 358-364. doi: 10.3866/PKU.WHXB201211143 shu

稀释蒸汽中Na+及积炭对甲醇制丙烯催化剂性能影响

  • 基金项目:

    国际科技与交流专项(2010DFB40440) (2010DFB40440)

    宁夏回族自治区科技攻关计划(年产50 万吨煤基聚丙烯装置工业运行及下游产业关键技术研究)资助项目 (年产50 万吨煤基聚丙烯装置工业运行及下游产业关键技术研究)

摘要:

考察了稀释蒸汽中Na+及积炭对甲醇制丙烯(MTP)催化剂物理化学性质和催化性能影响, 及离子交换后催化性能. 采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线荧光(XRF)光谱、N2吸附-脱附、程序升温氨脱附(NH3-TPD)和热重(TG)分析等方法对失活和再生催化剂进行了表征, 并在101325 Pa、470℃ 和甲醇空速(WHSV)为1.0-3.0 h-1的反应条件下, 采用连续流动固定床微型反应器考察其催化甲醇制丙烯性能. 结果表明: MTP反应970 h后的催化剂晶体结构和形貌没有受到明显破坏, 但稀释蒸汽中Na+极易扩散至催化剂表面,部分取代H质子的位置, 从而使催化剂酸性逐渐下降而中毒失活; 另外, MTP催化剂表面的积炭导致分子筛微孔堵塞是造成其失活的主要原因, 可通过烧炭再生过程消除, 而水蒸汽脱铝对催化剂性能的影响缓慢但更严重. 用再生和离子交换处理后, Na+中毒催化剂MTP反应性能基本完全恢复. 在470 h反应过程中, 甲醇转化率保持在99%以上, 丙烯选择性大于46%, 且随着反应时间的延长, 丙烯选择性逐渐升高、乙烯选择性逐渐下降.

English

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  • 发布日期:  2013-01-14
  • 收稿日期:  2012-09-12
  • 网络出版日期:  2012-11-14
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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