异丁烷正构化反应的热力学分析

对异丁烷的正构化过程进行热力学分析,重点计算异丁烷正构化过程中各反应的标准摩尔反应焓、标准摩尔反应吉布斯自由能和标准平衡常数,分析各种反应的竞争趋势以及温度、氢烃比对反应平衡转化率的影响。结果表明,异丁烷正构化与异丁烷裂解反应都属于吸热反应,标准平衡常数随着温度的升高而增大,较高的反应温度对这两个反应均有利。在热力学上,高温有利于异丁烷正构化反应的进行,随着反应温度的升高,异丁烷的平衡转化率增大。异丁烷裂解以生成甲烷和丙烯为主,且异丁烷裂解反应比异丁烷正构化反应更容易进行。氢烃比对异丁烷正构化反应的转化率和选择性有重要影响,应综合考虑异丁烷的脱氢过程和正丁烯的加氢过程,选择适宜的氢烃比。

异丁烷正构化Pt/Beta催化剂中Pt的作用研究

当前减油增化的大趋势下,正丁烷相比异丁烷在化工利用方面综合效益更高,近些年异丁烷正构化成为了学术界和工业界的关注热点。通过控制Pt负载量和负载位置研究了Pt负载沸石催化剂在异丁烷正构化反应中Pt的作用。结果表明:由于丁烷的异-正转化是吸热反应,反应需要在较高的温度下进行;引入Pt组元可以提高异丁烷转化率,但过多的Pt会促进丁烷裂解生成甲烷和乙烷,降低正丁烷的选择性;质量分数0.10%Pt/HBeta催化剂可以得到良好的催化效果,在反应温度470℃、反应压力2.6 MPa,异丁烷质量空速12 h^(-1)的条件下,正丁烷收率大于39%,对甲烷、乙烷选择性极低。异丁烷正构化反应需要一个适中的金属中心与酸中心的接近度,Pt和酸中心间距离过远会导致裂化副产物增多。