硝酸胶溶剂对ZSM-5甲醇制丙烯催化性能的影响.pdfVIP

学兔兔 Vo1．42 No．10 第42卷 第10期 化 工 技 术 与 开 发 2013年10月 TechnologyDevelopment of Chemical Industry Oct．2013 硝酸胶溶剂对ZSM一5甲醇制丙烯催化性能的影响 关 种，王 林，张 伟，张 垄，王 峰，雍晓静 (神华宁夏煤业集团煤炭化学工业分公司研发中心，宁夏 银川 75041 1) 摘 要：通过改变硝酸胶溶剂的用量，采用挤条成型工艺制备了一系列zsM．5分子筛催化剂。以甲醇制丙烯为模 型反应，在450℃、0．1MPa、甲醇空速为1 的条件下，对催化剂性能进行评价。采用颗粒强度测试仪、x射线衍射(XRD)、 氨气一程序升温脱附(NH ．TPD)~手段对其物理化学性质进行表征，结果表明，随成型过程中硝酸用量的增加，分子 筛颗粒强度呈现先增大后减小的趋势，分子筛总酸量不断增加。 关键词：ZSM．5分子筛；硝酸；成型；强度；丙烯 中图分类号：TQ 426 文献标识码：A 文章编号：1671．9905(2013)10-0010-03 石油资源的持续短缺、国际原油价格的不断上 1实验部分 涨，使传统的以石脑油为原料通过热裂解生产乙烯、 1．1催化剂制备 丙烯等低碳烯烃的生产成本不断增加，迫使世界各 大石化集团公司积极探索开发替代传统烯烃生产的 称取一定量的市售ZSM-5分子筛原粉(过 新工艺路线。根据我国煤炭资源相对较为丰富，且 O．124mm筛)，以拟薄水铝石为粘结剂，田菁粉为助挤 价格相对低廉的特点，在煤炭资源丰富的地区，采用 剂混合均匀，将硝酸溶液加入到混合后的粉料中，在 煤基甲醇制低碳烯烃的新工艺，不仅可以减少我国 双螺杆捏合挤条机上充分捏合之后挤条成型，室温下 对石油资源的过度依赖，还可以满足国民经济的持 晾干，120~C干燥2h，然后在550oC下焙烧和5h，冷却 续增长并实现战略储备[1-31。 至室温，得到直径为3mm的圆柱状ZSM-5分子筛催 德国Lurgi公司在2O世纪90年代开始研究甲 化剂颗粒。 醇制丙烯技术，并与德国南方化学公司(Sudchmie) 1．2催化剂表征 合作研究成功开发了ZSM一5分子筛催化剂。由于 采用FN3030型智能颗粒强度测试仪，按照 ZSM一5分子筛具有独特的孑L道结构，在煤基甲醇制 HG／T 2782—1996标准规定的方法，每种样品随机选 丙烯(MTP)反应中表现出良好的催化性能，为了将 取30个长5mm左右的颗粒，取其平均值作为该催 其更好地应用在工业生产中，不仅要求其具有较高 化剂的抗压碎强度。 的活性、良好的选择性和热稳定性，而且要求具有一 在D／MAX2200PC型x射线衍射仪上分析样 定的抗压碎强度，使其在装填、运输过程中不易被粉 品的物相结构，CuKa辐射，管电压40 kV，管电流 碎，从而减少反应床层间的压降，这就需要对催化剂 30mA，Ni滤波片，步宽0．02。。 原粉成型 】，而成型方法作为工业催化剂制备的关 在TP．5080多用吸附仪上对催化剂的酸l生进行 键技术，也是各大专利商UOP、Mobil等的机密『61。 表征。催化剂装填量100mg，载气为高纯氦气，流速 本文以ZSM一5分子筛为基质，考