梁翠翠1,徐瑞芳1,常旭升1,2,刘国东1,刘家旭1,郭洪臣1*
(1. 大连理工大学化工学院工业催化系精细化工国家重点实验室,辽宁 大连 116012;2. 山东齐隆化工股份有限公司,山东 淄博 255400)
摘要:用小型固定床反应器以及氨气程序升温脱附(NH3-TPD)和吡啶吸附红外光谱(Py-IR)研究了醚后碳四液化气中的丁烯在改性纳米ZSM-5沸石催化剂上的催化裂解反应。结果表明,丁烯催化裂解反应的丙烯选择性主要受氢转移和脱氢反应制约。这些C-H键型反应生成烷烃和芳烃副产物,并导致催化剂积炭。低温有利于氢转移(尤其异丁烯的氢转移反应),高温有利于脱氢。脱氢反应需要强酸中心,但氢转移反应在弱酸中心上也能进行。因此,通过改性降低催化剂的酸度虽然可以有效抑制C-H键型副反应,甚至消除脱氢副反应,却不能完全阻止氢转移副反应。在450 ℃以上的高温下,产物丙烯生成丁烯和乙烯的歧化反应,以及正丁烯向异丁烯的异构化反应导致了丁烯转化率的降低。
关键词:催化裂解;C-H键反应;醚后碳四液化气;丁烯;纳米ZSM-5沸石
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《分子催化》,2011, 25(1):69~77