新型乙烯制备技术研究

2022-09-12 版权声明 我要投稿

1.以乙醇为原料制备乙烯

李宝茹是太原理工大学化学化工学院教授,他和其他人以载体为硫酸土壤(H2SO4(25)-MT)的25%,并制作了一系列含有各种磷脂(钨矿石)的饮料催化剂。使用精确的反向固定床反应器,对乙醇和乙烯之间干式反应中许多催化剂的催化性能进行了评价。结果显示,在乙醇被划为30%的温度下,在350℃时,有良好的催化性能。这两种代谢物的选择率分别为99.9%和98.9%。钨锰酸的催化作用通过比磷脂的负载更稳定的方式得到证实。在一定的负荷水平上,负荷的变化不会改变催化作用。

合成一系列HZSM-5/SAPO-11复合分子筛,研究了HZSM-5/SAPO-11复合分子筛的原料配比、脱模剂、结晶时间等组成条件,比较了乙醇催化干燥性能和稳定性的组成和效果。催化复合分子筛和HZSM-5分子筛。得出结论,当使用二正丙胺m(DPA):m(HZSM-5):m(Al2O3)=8:4:1时,以模板剂二正丙胺,24h的结晶时间,在乙醇干燥中,健全的分子起到良好的催化剂作用,反应时间为150h,催化剂活动没有显着减少,乙醇和乙烯的转化率仍然是有选择的,约为95%。

湖南农业大学理学院王锦等制备了Ti-Si-Al催化剂,在这种情况下,我们会考虑到多种因素对乙醇的影响。在稳定的小型反应堆中,我们考虑到了许多因素对乙醇/乙醇干燥的影响。他的结论是,钛与硒的比率是1:2摩尔。在550℃时,它具有5h的焙烧催化作用,在280℃时刺激干性乙醇的反应,在0.6h时,它的回灌速度为0.6h-1。乙烯达到98.7%吸收率。

大连鑫五洲石油仪器有限公司曲彬开发了一种高度选择性的乙醇生产方法,通过蒸发区(130-150℃和200℃)将原料从乙醇运到反应区。在该地区,乙醇通过与乙烯和丁烷的有催化剂作用的气体反应,转化为碳氢化合物的低碳成分。在气相过程中,回收的乙烯成分通过冷冻分离。使用这种方法可以有效地促进乙醇生产,并与传统的脱氯工艺进行比较。

2.以甲烷为原料制备乙烯

二氧化甲烷的反应是由中国石油化工有限公司(“集团”)的王宝石研制的。这种装置包括催化反应堆和管道,包括流动和沉降区、上游沉积区、沉积区与中心点之间的联系、催化剂输送管入口的联系以及向流动区出口催化剂管道的联系;将气体分配器安装在液化区及其下方,在气体扩散器上方安装氧气分配器和热量输送管,直至液化区的顶部,然后将围栏区的下半部分与管道的另一部分连接起来;分隔器和空气收集室安装在存储区域中。储存区的顶部与泡沫的另一端、上升的管道顶部与螺旋分离管相连,而另一端与液化区相连。

这些装置和方法使催化粒子能够在不断增加的气流影响下通过流化床反应堆进行暴力运动,从而避免固定基座反应堆的过热点,并使该层成为催化剂。层温度均匀分布。并且装置结构简单、操作弹性大及生产成本低。

3.以乙炔为原料制备乙烯

碳二馏分中的乙烯是乙烯工业的重要产物,主要用于生产聚乙烯等下游产品。裂解碳二馏分中出含有大量乙烯外,还含有少量的乙炔(0.5v%~2.0v%)杂质,乙炔会严重影响乙烯的聚合过程(乙炔参与聚合反应,使聚合反应催化剂中毒,给聚合系统带来安全隐患)。因此碳二馏分需要选择加氢脱除乙炔后才能用于聚乙烯等下游产品的生产,碳二选择加氢除炔技术在乙烯工业中具有举足轻重的地位。

根据分离流程的不同,碳二加氢分为前加氢和后加氢两种工艺。目前从事碳二后加氢催化剂研究的机构主要有科莱恩、北京化工研究院、中石油石油化工研究院等。中石油石油化工研究院开发的PEC-223于2010年在辽阳石化完成工业试验,催化剂性能优异,达到国际先进水平。截止2020年10月,PEC-223催化剂凭借其优异的性能,实现了中石油后加氢乙烯装置的全覆盖。

从事碳二前加氢催化剂研发的机构主要有壳牌、北京化工研究院、中石油石油化工研究院等。目前壳牌催化剂占领国内主要市场,是该领域的技术领跑者。中石油石油化工研究院经过十年研发,开发的前加氢催化剂PEC-21于2017年在大庆石化27万吨/年乙烯装置成功应用,工业应用结果表明,PEC-21催化剂35个月平均乙炔转化率56.7%,乙烯选择性94.4%,提温幅度仅19℃,比同周期进口剂低7.5℃。

在CO含量200~1200μL/L,进料量63.6t/h~78.5t/h的波动工况下显示出良好的长周期运行稳定性。并先后于2018年、2019年在四川石化80万吨/年、兰州石化46万吨/年乙烯装置成功应用,催化剂综合性能达到国际先进水平。

4.以二氧化碳为原料制备乙烯

按异丙醇铝:磷酸:硅溶胶:四乙基氢氧化铵:水:改性剂质量比=1.0:0.8:0.6:2.0:52:0.01,将异丙醇的铝和磷溶液溶解在水中,并将硅水解混合物和四氢氧化钠混合物在30℃的温度下放置4h。然后以1:1的比例添加咪唑和硝酸镍的摩尔比,搅拌8h,温度条件60℃下,在不超过200℃的室温下,将化学药品在不锈钢热工业反应器中循环24h,在120℃以下12h的固体物质干燥,550℃下煅烧6h,唑/镍(ii)是一种分子降解速率SAPO-34的函数。修正后的SAPO-34分子与CuO-ZnO-Al2O3结合产生一种比例为1:1的复合催化剂。测量了HFA微静态分馏反应器作为二氧化碳化合物催化剂的催化性能。400℃的温度,3.0兆帕的压力,1:3的碳氢化合物体积,1800mL/(gcat·h)的空气速率,二氧化碳气化率是73.8个百分比,乙烯的选择率67.7个百分比,这表明催化剂的活动水平较高,而选择乙烯的并没有上升,因为它的温度继续上升到450℃,这表明它具有一定程度的耐热性。

5.结论

由于碳氢化合物和工业结构的长期结构,中国生产乙烯的原材料主要是棕榈油。由于乙烯需求迅速扩大,原材料短缺,成本高昂,页岩油的高昂成本已成为乙烯公司竞争力的障碍。

随着经济的发展,我国在能源和资源的需求和消费方面,特别是在乙烯方面,已经成为一个大国,近年来,乙烯的年平均增长率为20%,但是,乙烯的生产严重不足,平均只满足国内市场50%的需求,而且其最终产品需要大量进口。我们有丰富的乙醇副产品,作为原材料生产乙烯,发展前景更好。中国乙烯生产过程目前面临的主要挑战是:反应温度高、乙醇转化率高、乙烯选择性强、催化剂寿命短。加速工业发展以促进降解和相关技术,并使工业化的发展尽快实现。是我国乙醇生产乙烯技术今后努力的方向。

虽然目前正在研究和开发煤乙炔、干乙烯、甲烷加工乙烯、二氧化碳加工乙烯、氢加工乙烯等技术,但工业生产之间仍然存在巨大差距,高性能催化剂的开发、反应堆设计条件的选择和生产成本的降低对未来的工业化至关重要。

摘要:在石化工业中,乙烯是最重要的化学品之一。乙烯、丙烯、丁二烯,苯、甲苯、二甲苯等的主要原料是乙烯。作为生产的主要原料,它可以生产各种有机化学品和合成材料,包括树脂,纤维和橡胶等。目前,乙烯是以石油资源为原料生产的,是通过热裂化、催化裂化等化学反应进行反应而制得的。两种技术都处于成熟阶段,并在工业中得到广泛使用。但是,这两种类型都是以化石原材料为使用的原材料,这些材料都是不可再生的和一次性的。在世界化石能源濒临枯竭的背景下,基于其他原材料的乙烯生产技术的发展对于全球发展至关重要。详细说明使用乙醇、二氧化碳、乙炔、甲烷、乙烷,合成气等生产乙烯技术的研究,并介绍一些未来的发展方向。

关键词:乙烯,石化,制备

参考文献

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