烷基化反应沸石催化剂寿命的影响因素.pdf

维普资讯 石 油 炼 制 与 化 工 2003年 9月 PETROLEUM PROCESSINGANDPETRCO HEMICALS 第 34卷第 9期 烷基化反应沸石催化剂寿命的影响因素 傅吉全 ，肖宇波 ，单 兵 ，王振海。 (1．北京服装学院化工所 ，北京 100029；2．燕 山石化化学品事业部) 摘要 通过对相同催化剂在加速失活和工业操作失活后两个催化剂样品结炭物质的剖析和各 种性能的比较，阐明用加速失活实验判断烯烃与苯烷基化催化剂的寿命是可行的。以加速失活实 验为手段 ，讨论 了烷基化反应 中不 同种类沸石 、同种沸石 的不 同改性处理对催化剂烷基化反应寿命 的影响。用具体实验数据从工艺过程类型、工艺条件 以及不同内构件的催化蒸馏塔对催化剂寿命 的影响作 了讨论 。 关键词 ：烷基化反应 沸石 催化剂 失活 寿命 影响因素 1 前 言 化剂寿命数据 ，以及工业和加速失活催化剂性能上 由于沸石催化剂在烷基化反应 中的广泛应 的变化进行对 比研究，来讨论影 响沸石催化剂寿命 用[1q]，延长其稳定性 的研究工作 日益受到关注 。 的各种因素 。 沸石催化剂的使用寿命是催化剂的重要指标之一， 2 实 验 它涉及到所开发的催化剂能否工业化及经济效益 2．1 原 料 等问题 。 乙烯、丙烯和苯均 由北京燕化公司提供，纯度 沸石催化剂大都通过离子交换、水蒸气处理 以 分别为 99．969，6、99．95 和 99．969，6。工业试验用 及用某种成分对强活性位的覆盖 (如预结炭)等手 催化剂由北京东大化工实验厂制造 ，其余小试催化 段改性而适合某种特定反应 。不 同种类沸石和同 剂样 品由北京服装学院化工所提供 。催化剂样品 种沸石 的不同改性处理对催化剂寿命的影响，不同 的沸石类型、改性方法及主要改性组分列于表 1。 工艺过程 、工艺条件 以及设备构件类型所提供 的操 其 中Yxiao为小 晶粒 Y沸石用镧改性 的催化剂， 作环境对催化剂寿命的影响，是催化剂研究人员所 Y为普通 Y 沸石经水蒸气处理改性催化剂，而 关心的问题 。本课题以丙烯与苯 、乙烯与苯的烷基 Beta为 卢沸石改性后 的工业用催化剂 ；B1、B2、B3 化反应为例，利用工业实际操作及工业 中试有关催 均为 卢沸石改性催化剂，B为工业用催化剂 。 表 1 催化剂样 品的沸石类型、改性方法及主要改性组分 2．2 试验装置 量计控制计量，液体 由微量泵 (dh京卫星厂 Z-lAB 用于烷基化反应的固定床反应系统 2套，反应 双柱塞泵)计量输入 。催化精馏装置25，精馏柱 器规格 西26mm ×400mm，催化剂 (工业原颗粒 10~20g)与玻璃珠混合置于中部 。足够量 的催化 收稿 日期：2003—01—14；修改稿收到 日期：2003—03—04。 剂可使试验操作平稳，数据可信度大 。温控用智能 作者简介 ：傅吉全 (1957一)，男，教授 ，主要从事化学工程学科 型温控仪 (宇光公司产 AI-FUZZY型)，控制精度 的教学和科研工作 。 士1℃。压力 由背压 阀控制 。原料气体 由质量流 基金项 目：燕山石化公司科技开发资金 。 维普资讯 22