吸附法脱除低碳烷烃中微量甲醇

低碳烃中微量的甲醇等含氧化合物会对其后续应用和装置运行造成不利影响。以含有1.2 wt%甲醇的正己烷为模型底物,利用甲醇独特的反应性能和甲醇与正己烷的极性差异,分别考察氯化钙、磺化树脂、大孔氧化硅和4A分子筛等吸附剂的甲醇脱除性能。实验结果表明,磺化树脂具有良好的甲醇脱除性能和再生重复性。在甲醇去除率≥90%的条件下,磺化树脂对甲醇的有效吸附量为0.41 g/g,磺化树脂经过再生后吸附甲醇性能与新鲜树脂相比基本不变,可重复利用,具有良好的实用性。

低碳烷烃与烯烃吸附分离技术研究进展

乙烯、丙烯是重要的基础化工原料,在生产过程中,通常需要分离与它们碳数相同的烷烃,由于物化性质相近,分离难度大,目前主要采用高能耗的深冷分离方法。与之相比,以分子筛、金属-有机骨架材料(MOF)等作为吸附材料的吸附分离法具有成本低、能耗低的特点,有望成为替代高能耗的分离技术。从吸附机理、吸附材料、吸附工艺中的脱附技术等方面综述了近年来国内外吸附分离方法在低碳烷烃、烯烃分离领域的研究进展,提出了新型分子筛、MOF吸附材料及其脱附技术未来工业化应用的局限与挑战,并对优化方向进行了展望。

低碳烷烃无氧芳构化热力学分析及平衡产物分布

进行了低碳烷烃的无氧芳构化反应的热力学计算。计算结果表明,在相同温度下,芳构化反应吉布斯自由能(ΔG)随着低碳烷烃含碳数目的增长而减少,以产物为苯进行计算,低碳烷烃热力学上无氧芳构化自发进行的顺序为丁烷>丙烷>乙烷>甲烷。甲烷芳构化生成甲基数依次增加的苯同系物的反应ΔG差别较大,相同反应温度下,ΔG随着甲基数的增加而增加,生成产物自发进行的顺序为苯>甲苯>二甲苯>三甲苯。ΔG随侧链碳数的增加而增加,生成产物倾向于热力学自发进行的顺序为苯>甲苯>乙苯>丙苯。甲烷无氧芳构化反应的副反应主要为积碳反应和生成小分子的乙烯、乙烷、丙烯和丙烷等反应,其中温度变化对副反应的热力学影响较小。以甲烷作为反应物进行无氧芳构化反应,反应达到平衡状态时,系统中会有多种产物。当不考虑积碳反应时,随着温度的升高,在平衡系统中甲烷含量逐渐降低,氢气含量逐渐升高,表明升高温度有利于甲烷芳构化反应的正向进行。

铂锡催化剂用于混合低碳烷烃脱氢生产异丁烯

采用炼厂异丁烷塔顶轻组分作为原料,运用Pt-Sn/Al2O3为脱氢催化剂生产异丁烯。通过制备不同的铂锡催化剂考察影响催化剂性能的各种因素。结果表明,异丁烷的转化率随着Pt含量的增加先增大后减小,在0.40%左右达到最大值,反应8h后仍然保持在35%以上,同时异丁烯的收率也能保持在22%以上。异丁烷的转化率和异丁烯的选择性均随Pt/Sn原子比的增大呈现先增大后减小的趋势,并且在Pt/Sn原子比为2∶3时,异丁烯的收率达到最大,反应8h后仍能达到26%以上。通过碱溶电位滴定法分析催化剂中的氯含量,研究了氯含量与催化剂性能的关系。结果表明,随着氯含量增大,异丁烷的转化率不断上升,而异丁烯的选择性不断下降。综合考虑异丁烯的收率和转化率及选择性,催化剂中氯含量为0.87%(质量分数)时,催化剂的性能达到最佳。

热等离子体裂解低碳烷烃制乙炔的研究进展

随着石油资源的日益耗竭,热等离子体裂解低碳烷烃制乙炔技术越来越受到重视。该技术能够有效地提高低碳烷烃的利用价值,减少环境污染。文中重点介绍了国内、外等离子体裂解甲烷/天然气和C2以上烷烃制备乙炔的研究现状,并对MW级等离子体裂解低碳烷烃制备乙炔的工艺进行了比较分析。

低碳烷烃深加工制烯烃技术的研究进展

低碳烷烃深加工脱氢是一种广泛应用的大规模生产纯烯烃的方式。主要综述了低碳烷烃深加工脱氢制烯烃技术的特点及市场份额较高的两种代表性脱氢工艺;详细评述了国内外低碳烷烃深加工脱氢技术现状和商业化的脱氢催化剂体系;总结了丙烷脱氢和异丁烷脱氢的区别和联系;展望了这一技术未来的发展趋势。未来具有经济吸引力的低碳烷烃深加工脱氢技术是最佳的催化剂设计与反应器工程之间的良好的协同作用,而国内目前开发这一技术的首要任务是完成脱氢催化剂的国产化,率先在引进技术的装置上实现脱氢催化剂的替代。

ZSM-5分子筛在低碳烷烃脱氢中的催化应用

ZSM-5分子筛是应用广泛的催化体系,常用于烷烃的芳构化、催化裂化及异构化。近年来因其独特的孔道结构及表面酸碱特性,开始应用于低碳烷烃脱氢。本文综述了Zn/ZSM-5及Ga/ZSM-5催化剂对低碳烷烃的脱氢理论研究,概述了Fe/ZSM-5、Cr/ZSM-5、Pt/ZSM-5以及一些其他过渡金属催化剂对低碳烷烃的催化应用;探讨了ZSM-5基催化剂的影响因素如硅铝比、焙烧温度及制备方法等,以利于对低碳烷烃脱氢作进一步了解;最后对ZSM-5催化体系进行了评述及展望。

低碳烷烃脱氢Pt系催化剂的研究进展

低碳烷烃脱氢Pt系催化剂由于活性较高且对环境友好等优点而被广泛研究。从催化剂的助剂、载体以及制备方法三个方面,综述了近五年的低碳烷烃脱氢Pt系催化剂的研究进展,并对Pt系催化剂未来的研究方向进行了展望。

CO_2选择氧化低碳烷烃的研究进展

本文以低碳烷烃的选择催化氧化反应为对象 ,对几种 CO2 选择氧化低碳烷烃的反应工艺进行了归纳总结 ,重点分析讨论了催化氧化反应中 CO2 作为氧化剂的作用机制 ,并提出了研究展望。

低碳烷烃催化反应机理的固体核磁共振研究

结合实验研究,介绍了13C原位固体核磁共振技术及其在催化反应机理研究中的应用,主要工作包括温和条件下丙烷在镓改性H-ZSM-5上的活化研究,SO2-4/ZrO2、CsxH3-xPW12O40和H-MOR催化剂上正丁烷的异构化反应机理研究,以及利用原位13CMASNMR测定催化剂超强酸性.

CO_2氛围中低碳烷烃制烯烃催化剂的研究进展

CO2作为温和的氧化剂有效抑制了低碳烷烃催化转化过程中深度氧化的发生,然而其广泛应用还依赖于高效、高稳定性催化剂的研究与开发。本文就近年来国内外有关利用CO2作为氧化剂在低碳烷烃催化转化反应方面的研究成果进行了综述,主要涉及甲烷氧化偶联制乙烯和乙烷催化剂;乙烷氧化脱氢制乙烯催化剂、丙烷氧化脱氢制丙烯催化剂和丁烷氧化脱氢制丁烯催化剂,分析讨论了CO2作为氧化剂的作用和作用机制,并提出了研究展望。

催化裂解低碳烷烃制备碳纳米管薄膜

Silicate substrates were coated by ion sputtering with nickel,and then used to catalyze the decomposition of low hydrocarbons to prepare the relatively well distributed carbon nanotubes films(CNFs).The effects of sputtering time,etching,and treatment in ammonia water on the morphology of CNFs were investigated,respectively.SEM measurements showed that the morphology of CNFs became more orderly with the increase of sputtering time,and carbon nanotubes of CNFs would not arrange very tightly after the coated nickel films were etched or/and treated in ammonia water for some time.

低碳烷烃催化转化制取低碳烯烃反应工艺的研究进展

低碳烷烃催化转化制取低碳烯烃可以大大提高低碳烷烃的附加值,因此,受到石油化工和催化领域的广泛关注。对近年来国内外有关低碳烷烃选择氧化制烯烃、低碳烷烃催化裂解制烯烃以及低碳烷烃催化脱氢制烯烃等催化反应过程的催化剂体系、反应工艺流程和催化反应器的设计等方面的研究进展进行评述,并对该领域的研究发展方向作了展望。

低碳烷烃选择氧化金属氧化物催化剂的结构与其催化性能的关系

基于金属氧化物催化剂的低碳烷烃选择氧化是催化研究的一个热点和难点,而认识催化剂的结构与其催化性能之间的关系对于获得高效催化剂,解决低碳烷烃选择氧化反应中存在的问题至关重要.本文围绕催化剂的结构对其催化性能的影响,概述了V-P-O、V-Sb-O、Mo-V-Te-Nb-O和V-Mg-O等几类典型的氧化物催化剂体系在这方面的研究进展.结合我们开发的Re-Sb-O催化剂体系,分析了多功能中心、活性位分离、两相协同效应等方面对金属氧化物催化剂的催化性能的影响.这些认识将有助于设计合成性能优异的催化剂及实现低碳烷烃的选择氧化活化和定向转化.

金属改性HZSM-5分子筛催化剂上低碳烷烃的芳构化研究进展

总结了当前国内外低碳烷烃芳构化的研究进展 ,着重对催化剂的活性中心、反应机理的研究进行了系统的概述。

低碳烷烃脱氢工艺技术进展

介绍了低碳烷烃脱氢及轻烃芳构化技术的最新研究和技术进展,概括了相应技术的工艺特点及其改进措施,以某炼油厂为例,预测了增上丙烷/异丁烷脱氢装置的效果。C_(1)~C_(5)低碳烷烃是石油天然气开采及加工过程中产生的氢元素含量最高的组分,其优化利用日益受到重视。低碳烷烃脱氢工艺一方面可以获得低碳烯烃或芳烃等初级化学品,另一方面可以获得低成本的副产清洁氢气。该工艺已经成为新建炼油化工企业资源优化和高效利用、构建炼油化工一体化新优势的重要路径,也是传统炼油企业充分利用资源优势、提升产品附加值、优化氢气平衡、减少化石能源制氢碳排放的重要选择。

耦合详细反应机理的低碳烷烃预混火焰结构三维数值预测

通过刚性反应系统算法器,将KIVA III源码与CHEMKIN III程序有机耦合形成大型计算燃烧学程序IPIC—CFD II,用于研究在考虑详细化学更应动力学机理下,低碳烷烃类燃料的三维复杂流动燃烧过程.以一个模型燃烧室内的高压C7H16/O2/N2预混气燃烧作为计算背景,对其着火和火焰传播过程进行三维数值模拟,以具体说明该软件的应用效果.

低碳烷烃无氧芳构化的热力学研究

计算了低碳烷烃无氧芳构化中的各反应标准摩尔生成焓、标准摩尔吉布斯自由能、平衡常数和平衡转化率。计算结果表明,温度是影响反应热力学的重要因素,较高温度有利于烷烃的转化和芳烃的生成,但温度太高将有较多的积炭生成,要想得到较高的芳烃收率,需要一个合适的反应温度。

CO_2氧化低碳烷烃脱氢制低碳烯烃

对近年来国内外关于CO2氧化低碳烷烃脱氢制低碳烯烃的研究成果进行了综述。CO2作为温和的氧化剂应用于低碳烷烃氧化脱氢可提高反应的平衡转化率,抑制催化剂失活,是一个有应用前景的新工艺。用于此类反应的催化体系主要有Cr系和Ga系,但这两类催化剂的稳定性较差,通过调变催化剂载体表面的性质来改变活性组分与载体间的相互作用,可以提高催化剂的稳定性。不同催化体系中CO2的作用机制不同,Cr系催化剂上主要为氧化还原机理,而Ga系催化剂上则为异裂机理。为进一步提高反应效率,探索和研究同时具有脱氢与活化CO2能力的新催化体系是发展方向。

低碳烷烃选择氧化反应中催化剂动态结构研究进展

考察低碳烷烃选择氧化反应中氧化物催化剂的动态结构 ,对于准确揭示反应条件下催化剂的构 效关系 ,设计高效催化剂具有重要意义。本文综述了近年来低碳烷烃选择氧化反应中氧化物催化剂动态结构的研究进展。