正己烷气相氧化裂解制取低碳烯烃

由于O2的引入,正己烷气相氧化裂解与传统的热裂解工艺相比,使吸热反应变为内供热型放热反应,降低了生产过程中的能耗和装置投资。O2的介入强化了正己烷分子的活化,加剧了C—H键的断裂,降低了反应的活化能,使氧化裂解反应在温度比较低时就具有较高的转化率和烯烃收率,特别是在750℃以下时,氧化裂解的烯烃收率明显高于热裂解的烯烃收率。

环己烷气相氧化裂解制低碳烯烃

环己烷气相氧化裂解与传统的热裂解工艺相比,氧气的介入使环烷烃在较低温度下就能开环裂解。在反应温度650℃时,环己烷发生气相氧化裂解反应,环己烷转化率超过70%、烯烃收率为30%左右,而在此条件下环己烷的热裂解反应几乎不发生。在反应温度750℃、n(环己烷)/n(O2)为0 8、停留时间小于0 7s条件下,采用空气代替纯氧进料,环己烷转化率为90%左右,烯烃收率超过48%,CO收率为14%左右,CO2收率仅为1%左右。

十氢萘气相氧化裂解制低碳烯烃的研究

十氢萘气相氧化裂解(GOC)与传统的热裂解工艺相比,O2的存在降低了十氢萘GOC反应的活化能,使反应在较低温度下具有高的反应性能;O2同时起到消除积炭的作用,提高体系的抗积炭能力.十氢萘GOC反应在较低温度下即可获得较高的液体收率;高温下由于十氢萘裂解深度较高,低碳烯烃收率可高于液体收率,在所得的液体中,芳烃,尤其是BTX(苯、甲苯和二甲苯)占主要部分.十氢萘GOC反应制备低碳烯烃的适宜反应条件为,700 ℃～800 ℃,停留<0.4 s,烷氧摩尔比0.3～0.5,空气可代替纯氧进料.800 ℃,烷氧摩尔比0.5,停留0.4 s,可获得37%左右的低碳烯烃收率和50%左右的液体收率(BTX收率为29%).

碳六烃气相氧化裂解制低碳烯烃

对不同链结构的碳六烃(苯、正己烷、环己烷)的气相氧化裂解(GOC)制烯烃过程进行了研究。研究结果表明,氧气的存在降低了碳六烃GOC反应的活化能,GOC反应在较低的反应温度下具有高的反应性能;氧气同时起到消除积碳的作用。苯的GOC反应更容易发生生成CO的部分氧化反应,而不易发生生成低碳烯烃的裂解反应。环己烷的GOC反应具有高的开环裂解活性,在较低的反应温度下具有高的烯烃收率;其裂解机理与正己烷相似,氧气不仅参与六元环脱氢的链引发过程,也参与开环裂解的链传递过程。在正己烷和环己烷的GOC反应中,氧气低温下主要参与氧化脱氢反应,高温下则更多地参与COx的生成反应;在苯的GOC反应中,氧气主要参与烃的部分氧化反应生成CO。

十氢萘和环己烷气相氧化裂解过程的研究

采用石英管反应器,在常压下研究了十氢萘和环己烷的气相氧化裂解(GOC)过程。结果表明,O2的存在降低了十氢萘GOC反应的活化能,使反应在较低的温度下具有高的转化率;O2同时能起消除积炭的作用,提高体系的抗积炭能力。与环己烷GOC反应不同,双环的十氢萘分子在开环裂解生成低碳烯烃的同时,可获得较高的液体收率。低温下,十氢萘GOC反应所得的液体中富含烷基苯、烷基环己烷和支链烷烃,而高温下GOC反应得到的液体富含苯、甲苯和二甲苯(简称BTX)。在800℃,n(C)/n(O)=2.5时,十氢萘GOC反应可获得低碳烯烃收率38.91%和液体收率47.97%,液体中BTX的质量分数为59.88%。在环烷烃的GOC过程中,低温下O2主要进行氧化脱氢反应,高温下则更多的参与COX的生成;在相同反应条件下,O2的存在使多环烷烃比单环烷烃具有更高的开环裂解活性,更易发生生成CO的部分氧化反应。

正癸烷和正己烷气相氧化裂解过程的研究

采用石英管反应器,常压下研究了正癸烷和正己烷的气相氧化裂解(GOC)过程。实验结果表明,O2的存在降低了正癸烷GOC反应的活化能,使反应在较低的温度下具有高的反应性能;O2同时起到消除积炭的作用,提高体系的抗积炭能力。于热裂解反应相比,低温下正癸烷的GOC反应更适合制备液体组分,同时联产低碳烯烃。在600℃,碳氧摩尔比为2.5时,正癸烷的GOC反应可获得39.9%的低碳烯烃收率和30.0%的液体收率。对于直链烷烃的GOC反应,低温下O2主要进行氧化脱氢反应,高温下则更多的进行COx(x=1,2)的生成反应;和正己烷分子相比,相同反应条件下O2更容易引发正癸烷分子的部分氧化反应生成CO。

正己烷和环己烷气相氧化裂解过程的研究

对正己烷和环己烷的纯物质进料或混合进料的气相氧化裂解(GOC)过程进行了对比研究。研究结果表明,O2的存在降低了GOC反应的活化能,GOC反应在较低的温度下具有高的反应性能。环己烷的GOC反应具有同正己烷相似的开环裂解活性,较低的反应温度下具有高的低碳烯烃收率。