一种MTW结构分子筛的合成及其二甲苯异构化反应性能

采用类似五元环中间体结构的烷基吡咯烷为模板剂,通过动态水热法在不同碱度比和硅铝比条件下合成了一种具有MTW拓扑结构的分子筛(LMTW),通过XRD、N_(2)吸附-脱附、SEM、Py-FTIR和电子晶体学等方法对分子筛的结构进行表征。以该分子筛为酸性组分,负载铂制备了转化型二甲苯异构化双功能催化剂(Pt/LMTW),使用微型活塞流反应器对催化剂的反应性能进行评价,并与Pt/REI-430催化剂的性能进行比较。实验结果表明,合成的LMTW分子筛具有和MTW分子筛一致的特征峰及相似的晶胞参数,合成过程中的碱度比和硅铝比会影响分子筛的孔道结构、比表面积及酸性等。与Pt/REI-430催化剂相比,制备的Pt/LMTW催化剂用于二甲苯异构化反应具有优异的性能。

脱乙基型催化剂上二甲苯异构化反应动力学研究

采用微型固定床反应装置研究在SKI-210脱乙基型C8芳烃异构化催化剂(简称SKI-210催化剂)上二甲苯异构化反应动力学。反应网络包括3种二甲苯异构体之间的异构化主反应以及二甲苯的歧化副反应,以Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson(LHHW)方程模拟反应速率,使用gPROMS软件拟合得到反应动力学参数,建立了一级反应动力学模型并对模型进行检验。结果表明:在SKI-210催化剂上3种二甲苯相互转化的反应网络符合实验数据;该模型能预测二甲苯异构化反应的产物分布,模型对产物摩尔分数的预测标准偏差在0.0002~0.0152,模型预测值与实测值吻合良好。利用该模型进行模拟分析,考察了反应条件对对二甲苯(PX)收率和选择性的影响,发现在反应温度380℃、反应压力0.6 MPa、质量空速15 h^(-1)下,PX收率可达24.6%,为工业反应器的操作优化奠定了动力学模型基础。

MCM-22分子筛用于二甲苯异构化的性能研究

以六亚甲基亚胺(HMI)作为模板剂,采用动态水热合成法合成不同硅铝比的MCM-22分子筛;以MCM-22分子筛作为酸性组分,负载铂制备转化型二甲苯异构化双功能催化剂(Pt MCM-22)。通过X射线衍射(XRD)、比表面积测试法(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等测试手段对分子筛样品的形貌和性质进行表征。使用微型活塞流反应器对催化剂的反应性能进行评价,并与采用丝光沸石(MOR)分子筛制备的催化剂进行性能对比。结果表明,MCM-22分子筛用于二甲苯异构化反应具备优秀的异构化活性和反应选择性,且分子筛酸性质会影响其反应性能。

多级孔ZSM-5分子筛:丰富的外表面酸中心和良好的二甲苯异构化催化性能(英文)

多级孔沸石分子筛的结构性质及其催化性能是近年来分子筛研究的热点.本文采用蒸汽辅助晶化的方法制备了多级孔ZSM-5沸石分子筛,采用NH3程序升温脱附和原位吸附红外光谱等方法研究了其表面酸性质,用邻二甲苯异构化反应考察了其催化性能.结果表明,多级孔结构分子筛的结晶度和总酸量有所下降,但Lewis酸中心却有所增加.进一步研究发现,多级孔结构分子筛的外表面酸中心数量远高于常规分子筛,从而证实了多级孔结构可以将更多的酸中心暴露到外表面;而外表面酸中心数量的增多和扩散传质的改善是多级孔ZSM-5分子筛在邻二甲苯异构化反应中具有更高催化活性和对二甲苯产率的重要原因.

二甲苯异构化催化剂的研究进展

介绍了EUO、SM - 3和MgAPSO - 31等分子筛应用于二甲苯异构化催化剂的研究成果 ;总结和讨论了改性丝光沸石和ZSM - 5分子筛对二甲苯异构化催化剂反应性能的影响 ;并对二甲苯异构化催化剂的发展前景进行了展望 。

水热处理ZSM-5沸石对乙苯转化型二甲苯异构化催化剂性能的影响

对ZSM-5沸石进行水热处理,将其按一定比例与丝光沸石复配制备了乙苯转化型二甲苯异构化催化剂(简称MZ催化剂);在连续流动固定床反应器中评价了MZ催化剂的异构化性能;考察了ZSM-5沸石的水热处理温度、处理时间和水蒸气用量对MZ催化剂异构化性能的影响。实验结果表明,较适宜的水热处理条件为:温度450～500℃,时间4～6 h,水蒸气用量18～36 g/h。在该条件下水热处理的ZSM-5沸石制备的MZ催化剂,在反应温度370℃、压力0.60 MPa、重时空速3.5 h^(-1)、n(H_2):n(原料油)为5.0的反应条件下,异构化活性达23%以上,乙苯转化率保持在38%左右,C_8芳烃收率在96%以上。

几种分子筛催化剂的二甲苯异构化反应性能研究

合成了几种具有不同孔结构的分子筛,并考察了这些分子筛的孔结构性质、酸性以及在二甲苯异构化反应中的反应性能。结果表明:对于二甲苯异构化反应,催化剂的孔结构和酸性起着重要作用;孔结构决定了反应的类型或方式,孔径过大时会因为发生烷基转移生成重芳烃而导致C8芳烃损失增加,而孔径过小时会因为脱烷基或裂解反应而导致C8芳烃损失提高;催化剂的酸性质与反应活性和选择性密切相关,酸性太强或太弱都会导致C8芳烃损失的增加。因此,反应性能良好的碳八芳烃异构化催化剂必须同时具备适宜的孔结构和酸性。

改性纳米HZSM-5上对、邻二甲苯异构化反应性能的研究

采用等体积浸渍和化学反应沉积法对纳米HZSM-5外表面进行硅酯改性,并采用SEM、XRD及改进的Hammett指示剂法对硅酯改性纳米HZSM-5的形貌、结构和酸性位进行表征,也探讨了硅酯改性纳米HZSM-5催化对对二甲苯和邻二甲苯的异构化反应性能。结果表明,硅酯改性降低了HZSM-5的相对结晶度和酸性位的浓度。在温度为400℃、质量空速为2.5 h-1、常压的反应条件下,邻二甲苯仅仅在硅酯改性HZSM-5外表面的酸性位上发生异构化反应,而不是在分子筛的孔道内;对二甲苯异构化反应主要发生在硅酯改性HZSM-5催化剂的外表面。

国内外二甲苯异构化催化剂性能的比较

通过对中国石化天津分公司芳烃联合装置条件一致性的考察,对所使用的国内外二甲苯异构化催化剂的性能进行了对比。工业运转数据表明,国内的新一代乙苯转化型异构化催化剂RIC-200的活性和选择性比国内SKI-400系列催化剂均有大幅度的提高,二甲苯异构化率(即反应产物中对二甲苯在总二甲苯中的质量分数)大于23%,与国外的OPARIS PLUS催化剂性能相当;而乙苯转化率和C8烃收率分别为22.3%和97.64%,略高于OPARIS PLUS催化剂。说明RIC-200催化剂的性能已达到国际先进水平。采用RIC-200催化剂,对二甲苯产量显著增加,装置的经济效益明显提高。

基于M-Agent的遗传算法及其在二甲苯异构化装置优化中的应用

针对常规遗传算法 (SGA)的不足 ,采用新颖的智能体 (Agent)技术构建多Agent系统实现遗传算法 ,能从进化环境中获取表征当前进化状态的有用信息 ,智能地监控调度GA的进化操作 ,在避免早熟的同时加快全局寻优 ,提升GA的优化性能 ,对于复杂问题其优势更为显著 .开发了基于多Agent的遗传算法 (M Agent GA) ,并应用于二甲苯异构化装置的操作优化 。

二甲苯异构化催化剂性能对芳烃联合装置运行的影响

采用迭代分析算法,对比分析不同工艺运行条件下催化剂性能对芳烃联合装置运行的影响。通过调整二甲苯异构化反应器操作条件,控制催化剂处于不同性能,考察了催化剂异构化活性、乙苯转化能力以及产物收率等性能指标对芳烃联合装置回路的影响程度。计算结果表明,新鲜原料的组成对装置的收率、负荷等运行参数的影响最大,歧化料普遍优于重整料,乙苯转化型工艺适应原料能力较强,乙苯脱烷基型工艺则应首选歧化料。乙苯脱烷基型工艺回路更稳定,催化剂的异构化活性、乙苯转化能力以及产物收率对回路迭代结果的影响均很小,在所考察的范围内,回路波动幅度均低于3%。乙苯转化型工艺受催化剂乙苯转化能力的影响更大,装置各项参数约有8%左右的波动,而异构化活性的波动幅度只有3%左右。

新型二甲苯异构化催化剂RIC-270的工业应用

新型二甲苯异构化催化剂RIC-270是由中国石化石油化工科学研究院在RIC-200催化剂的基础上研制开发的,异构化活性、乙苯转化率和稳定性有所提高。RIC-270催化剂于2016年10月在中国石化天津分公司化工部大芳烃装置上进行工业应用,采用密相装填,催化剂上部采用新型软质密封材料RKJ-1型导流帽罩替代原不锈钢材质的折流挡板。工业标定数据表明,RIC-270催化剂在保持高异构化活性的前提下,乙苯转化能力明显提高,乙苯平衡达成率达80%以上,C_8芳烃损失仅为2.2%,说明RIC-270催化剂的性能有新的突破,密相装填和RKJ-1型导流帽罩效果良好。

用于二甲苯异构化的HZSM-5分子筛改性研究

采用碱性试剂和含氟试剂对二甲苯异构化专用HZSM-5分子筛进行液相改性,结合多项表征手段及脱乙基型二甲苯异构化反应评价,对改性的效果进行评估。结果表明:改性对分子筛形貌产生了修饰作用,碱改性增加了表面粗糙度,通过脱硅作用降低了分子筛的硅铝比,增加了酸量;氟化铵改性使晶体表面出现纳米级的微晶团簇,对硅铝脱除没有选择性,但酸量明显减少;碱改性提高了异构化催化活性及二甲苯收率,对催化剂性能改善的效果优于氟化铵改性。

RIC-200型二甲苯异构化催化剂再生性能

RIC-200型二甲苯异构化催化剂2010年9月在中国石油化工股份有限公司天津分公司芳烃联合装置上首次工业应用,催化剂的异构化活性为23.6%,乙苯转化率为21.5%,C8芳烃损失质量分数2.67%。连续运转45个月,需对催化剂进行再生。RIC-200型催化剂的首次工业再生采用低氧氮气分步烧焦法。结果表明,催化剂上积炭去除干净,再生催化剂的初始异构化活性为23.7%,乙苯转化率为30.4%,活性恢复良好。调整稳定后,C8芳烃损失质量分数2.2%,选择性良好,表明RIC-200型催化剂具有良好的再生性能。

二甲苯异构化催化剂中试生产工艺研究

简述了二甲苯异构化催化剂的制备原理,并对其生产工艺进行了优化及改进,据此建立了一套中试装置并进行了生产,结果表明该生产工艺对二甲苯异构化催化剂的工业放大生产是切实可行的,对生产的产品进行了微反评价,表明产品质量和产量稳定、运行正常,可以推广放大与实际企业生产。

SKI-400型二甲苯异构化催化剂的工业应用

介绍了镇海炼化芳烃PX装置异构化单元所采用的SKI- 4 0 0型催化剂的技术指标、反应性能、首次装填、预处理、投料试车及六个月来的运行情况 ,并对该催化剂的应用进行特性分析 ,指出了SKI - 4 0 0型催化剂完全适用于缺少歧化的芳烃联合装置 ,具有高活性、高乙苯转化率的特点。

二甲苯异构化介孔EU-1分子筛的合成及催化性能

以炭黑为硬模板,采用常规水热法合成富含介孔的多级孔EU-1分子筛,系统地考察了炭黑的添加量对合成EU-1分子筛的孔结构和二甲苯异构化催化性能的影响。采用XRD、SEM、N2吸附-脱附和NH3-TPD等分析手段对合成样品的形貌、孔道结构和酸性质进行表征。结果表明,添加炭黑作为硬模板可以合成富含介孔的EU-1分子筛,在炭黑添加量为3%时,合成样品的介孔孔容增加达130.9%;多级孔结构可以显著地提升EU-1分子筛的二甲苯异构化催化性能,其催化活性和C8芳烃选择性分别从22.71%,89.20%提升至23.94%,92.76%。

二甲苯异构化工业过程中副反应的控制

以海南炼油化工有限公司600 kt/a对二甲苯大型国产化芳烃联合装置中的RIC-200型C8芳烃异构化催化剂的工业应用数据为基础,对乙苯转化型二甲苯异构化过程中的副反应进行了分析,并提出了工业装置上控制二甲苯异构化副反应的操作方法。分析结果表明,在二甲苯异构化催化剂上,副反应的发生与催化剂的酸性功能和操作条件密切相关。大部分副反应主要是由乙苯的转化过程引起的,优化反应温度与压力的匹配、控制适宜的乙苯转化程度是减少副反应的关键。

二甲苯异构化催化剂研究进展

本文综述了近年来乙苯转化型和脱乙基型二甲苯异构化催化剂的研究进展。重点介绍了乙苯转化型和乙苯脱乙基型两种技术路线的技术特点,分别介绍了两种催化剂的研究以及工业应用情况,展望了未来催化剂技术的发展。

HZSM-5,Co/ZSM-5及Ni/ZSM-5分子筛催化选择性研究(Ⅲ)--甲苯烷基化和间二甲苯异构化的量化处理

根据Kaeding等提出的以HZSM-5作催化剂的甲苯烷基化机理和Guisnet等提出的以HZSM-5作催化剂的间二甲苯异构化机理,用CNDO/2法计算了HZSM-5、Co/ZSM-5、Ni/ZSM-5通道中不同σ络合物的总能量,从理论上解释了HZSM-5和Co、Ni改性的ZSM-5催化剂提高对二甲苯选择性的原因。描述了HZSM-5通道及金属原子在催化反应中的作用。