低碳烷烃

摘要： 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。

摘要： 综述了近年来国内外铂系低碳烷烃脱氢催化剂的技术现状与研究进展.首先从热力学角度论述了低碳烷烃脱氢反应与相关副反应的反应机理,随后分别从活性位点性能与催化脱氢的关系,氧化铝、分子筛等载体的作用,以及锡、碱金属、碱土金属、过渡金属等助剂改性对催化剂的影响等3个方面分析了铂系低碳烷烃脱氢催化剂的优势与存在的问题,进而探究了铂系脱氢催化剂的失活原因.最后对铂系脱氢催化剂的研究前景做了展望,提出该系列催化剂的主要发展方向包括降低贵金属铂的负载量、提高催化剂的稳定性、减少积炭副反应等.

摘要： 近日,中国科学院金属研究所研究团队采用基于低碳烷烃催化脱氢反应第一性原理的微观反应动力学模拟方法,研究纳米碳催化乙苯氧化脱氢制苯乙烯的反应机理。结果表明,该反应主要通过单活性态参与反应(ER)的机理发生,而自由基反应在特定条件下也起到重要作用。该研究成果发表于《美国化学会催化》杂志。通过烷烃催化脱氢反应可将低碳烷烃分子高效转化为同碳烯烃。但烷烃催化脱氢(直接和氧化)反应面临选择性低、积炭以及高能耗等问题,设计和开发新型高效催化剂是解决问题的关键。在分子水平上揭示催化剂性质和反应机理是筛选高效催化剂的前提条件。

摘要： 乙烯和丙烯等轻烯烃是当前化工行业的战略产品,因此,开发低碳烷烃直接氧化脱氢制低碳烯烃具有十分重要的现实意义.商业化无氧脱氢技术具有热力学平衡限制、反应温度高、催化剂容易积炭等缺点,使得氧化脱氢技术引起了研究者的关注.综述了Ni基催化剂上低碳烷烃氧化脱氢制烯烃的研究进展,希望借此可以为将来进一步提高低碳烯烃选择性和收率提供一定的理论指导.

摘要： 乙烯和丙烯等低碳烯烃是重要的基础有机化工产品,广泛应用于化工生产的各个领域.相比于其他工艺,低碳烷烃氧化脱氢制烯烃工艺具有不受热力学平衡限制、无积炭等特点而被广泛研究.近年发现六方氮化硼(h-BN)、硼化硅(SiB6)和磷酸硼(BPO4)等非金属硼基催化剂能够高效催化烷烃氧化脱氢反应,并抑制产物烯烃的过度氧化,表现出高的催化活性和烯烃选择性.大量的研究表明,硼基催化剂活性起源于催化剂表面的"BO"物种(如B-O和B-OH等基团).氧化硼(B2O3)作为一种氧化气氛中化学性质稳定的含硼化合物,兼具丰富的"BO"位点,在反应条件下可形成多种结构以适用不同的化学环境,为制备高效的烷烃氧化脱氢催化剂提供了可能.在之前的研究中,多将B2O3浸渍在常规的TiO2,SiO2,A12O3等三维多孔载体上用于氧化脱氢反应.考虑到B2O3结构的灵活性和易于成键特性,需开发更为有效的合成策略,以提升B2O3催化剂在氧化脱氢反应中的活性和稳定性.本文采用静电纺丝技术合成了直径为100～150 nm的多孔掺硼二氧化硅纳米纤维(PBSN)用于低碳烷烃氧化脱氢反应.静电纺丝法合成的催化剂中硼物种在开放的氧化硅纤维骨架上均匀分散且稳定固载.一维纳米纤维结构不仅有利于扩散,且赋予催化剂在高重时空速(WHSV)条件下优异的烷烃氧化脱氢反应活性.在乙烷氧化脱氢反应中,当乙烷的转化率达到44.3％时,乙烯的选择性和产率分别为84％和44.2 μmol gcat-1 s-1.而在丙烷脱氢反应中,当丙烷转化率为19.2％时,总烯烃选择性及丙烯产率分别为90％和76.6 μmol gcat-1 s-1.在温度为545 °C,丙烷WHSV高达84.6 h-1的条件下,催化剂保持长时间稳定.与其他负载型氧化硼催化剂相比,PBSN催化剂具有更高的烯烃选择性和稳定性.研究表明,在氧化硅负载B2O3催化剂催化丙烷氧化脱氢反应中,载体中Si-OH基团的存在可能会降低丙烯的选择性.瞬态分析和动力学实验表明,硼基催化剂催化烷烃氧化脱氢反应过程中O2的活化受到烷烃的影响.本文不仅为高效硼基催化剂的合成提供了新思路,也为深入理解该类催化剂上烷烃氧化脱氢反应过程提供了实验支撑.

摘要： 页岩气革命为低碳经济发展提供了重要契机.在低碳烷烃(甲烷和乙烷)催化转化过程中,以二氧化碳作为氧化剂参与反应,通过C–H键的选择性活化可将页岩气转化为优质化工原料——合成气和乙烯,是一种低碳烷烃转化与二氧化碳资源化利用的工艺路线.本文总结了近年来甲烷干重整与乙烷和二氧化碳反应中与C–H键活化相关的研究进展,分析了甲烷干重整中镍基催化剂积碳及乙烷和二氧化碳反应中产物选择性的主要影响因素,并对该研究未来的发展方向进行了展望.

摘要： 负责人:王胜联络人:王胜电话:13591360316传真:0411-84662365E-mail:wangsheng@dicp.ac.cn学科领域:环保减排项目阶段:工业推广应用项目简介及应用领域挥发性有机气体(VOCs)是导致大气雾霾的重要诱因,VOCs的排放涉及化工、喷涂、印刷、制药、塑料和橡胶加工等众多行业,其成分复杂,大体包括三苯类(芳香烃、多环芳香烃等)、含氧类VOCs(醇类、酮类、酚类、醛类和酯类等)、烃类(如烷烃、烯烃)、含杂原子VOCs(如卤代经等)以及低碳烷烃类(如乙烷、丙烷等)。

摘要： 研究了尖晶石负载的Pt-Sn催化剂在水蒸气气氛下的低碳烷烃脱氢反应和再生工艺。研究表明:Pt-Sn/尖晶石催化体系可以同时催化不同分子结构的C3和C4烷烃完成脱氢反应生成相应结构的低碳烯烃。脱氢反应后失活的Pt-Sn催化剂无需采用补氯和氧化再分散步骤,仅通过空气烧炭、活化步骤即可恢复催化剂活性,经过2000h的循环再生测试后,催化剂的孔道结构以及催化剂表面的铂金属粒径没有明显变化,可适用于需长周期运转的工业装置。

摘要： 负责人:王胜联络人:王胜电话:13591360316传真:0411-84662365 E-mail:wangsheng@dicp.ac.cn学科领域:环保减排项目阶段:工业推广应用项目简介及应用领域挥发性有机气体(VOCs)是导致大气雾霾的重要诱因,VOCs的排放涉及化工、喷涂、印刷、制药、塑料和橡胶加工等众多行业,其成分复杂,大体包括三苯类(芳香烃、多环芳香烃等)、含氧类VOCs(醇类、酮类、酚类、醛类和酯类等)、烃类(如烷烃、烯烃)、含杂原子VOCs(如卤代烃等)以及低碳烷烃类(如乙烷、丙烷等)。

摘要： 负责人:王胜联络人:王胜电话:13591360316传真:0411-84662365E-mail:wangsheng@dicp.ac.cn学科领域:环保减排项目阶段:工业推广应用项目简介及应用领域挥发性有机气体(VOCs)是导致大气雾霾的重要诱因,VOCs的排放涉及化工、喷涂、印刷、制药、塑料和橡胶加工等众多行业,其成分复杂,大体包括三苯类(芳香烃、多环芳香烃等)、含氧类VOCs(醇类、酮类、酚类、醛类和酯类等)、烃类(如烷烃、烯烃)、含杂原子VOCs(如卤代烃等)以及低碳烷烃类(如乙烷、丙烷等)。

摘要： 针对长炼地区20万吨异丁烷和正丁烷的资源利用,岳阳兴长计划引进技术建设20万吨MTBE装置,重点研究了低碳烷烃脱氢生产低碳烯烃技术、低碳烷烃异构化技术的工艺流程，并对轻烷烃脱氢工业工艺进行了比较分析。

摘要： 通过对低碳烷烃转化反应机理及催化裂化提升管预提升段内反应条件的分析，阐述了利用催化裂化装置转化低碳烷烃的可行性。还分析了催化裂化装置的敏感因素和低碳烷烃转化反应间的相互影响．此外，还对催化裂化装置催化转化低碳烷烃的工业现场及经济可行性作了分析．从而初步论证了低碳烷烃在催化裂化装置上催化转化制低碳烯烃的可行性，为低碳烷烃的综合利用提供了一个新的研究方向。

摘要： 本文主要对低碳烷烃芳构化复合催化剂进行研究。利用催化剂评价装置，系统试验并比较了不同催化剂载体对低碳烷烃芳构化的影响。采用金属Zn改性的HZSM-5分子筛，通过加入各种不同的稀土金属元素作为催化剂的第二改性组分对催化剂进一步改良。研究结果表明，采用纳米分子筛为载体的催化剂可以提高烷烃的脱氢活性，促进了芳构化反应能力的提高；稀土金属元素的引进提高了催化剂的芳构化活性、选择性及稳定性。

摘要： 主要研究了低碳烷烃芳构化催化剂的性能。利用催化剂评价装置,系统试验并比较了不同催化剂载体对低碳烷烃芳构化的影响。并加入稀土元素对低碳烷烃芳构化进行了分析,研究结果表明,用纳米HZSM-5分子筛为载体的催化剂可以提高烷烃的脱氢活性,促进了芳构化反应能力的提高；稀土金属元素的引进提高了催化剂的芳构化活性、选择性及稳定性。

摘要： C1～C4链烷烃来源于天然气、油田伴生气及石化、炼油企业等，资源丰富、价格低廉，随着石油资源的日益衰竭，低碳烷烃作为石油的替代和补充用作化工原料已成为必然，以它们为原料直接转化合成其他化工产品无论从技术还是商业方面都具有巨大的吸引力，是当前化工技术领域的一个研究热点。本文介绍了甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的直接转化，并就液化气制芳烃进行分析，指出开发新的生产芳烃工艺对我国石油化工工业的发展具有十分重要的意义，轻质烃芳构化可以利用廉价的烃类资源制备价值较高的苯、甲苯和二甲苯等化工原料，扩大了制备芳烃的原料来源。

摘要： 采用浸渍法制备了Zn-M/ZSM-5催化剂,研究了原料种类(丙烷、正丁烷和正戊烷)和反应条件(压力、温度和空速)对催化剂芳构化性能的影响.实验结果表明,在反应温度为520°C、常压、质量空速为0.5h-1的条件下,丙烷的转化率为55％,正丁烷和正戊烷几乎完全转化,芳烃的选择性分别为60％,59％和61％.实验还发现,降低反应压力和增加空速能提高芳烃的选择性,但会降低丙烷的转化率,升高温度能提高丙烷的转化率,对芳烃的选择性影响不大.

摘要： 采用浸渍法制备了Zn-M/ZSM-5催化剂,研究了原料种类(丙烷、正丁烷和正戊烷)和反应条件(压力、温度和空速)对催化剂芳构化性能的影响.实验结果表明,在反应温度为520°C、常压、重时空速为0.5h-1的条件下,丙烷的转化率为55％,正丁烷和正戊烷几乎完全转化,芳烃的选择性分别为60％,59％,61％;降低反应压力和增加空速能提高芳烃的选择性,但会降低丙烷的转化率,升高温度能提高丙烷的转化率,对芳烃的选择性影响较小.

摘要： 本文利用定容燃烧弹和激波管测量了C1-C4 低碳烷烃燃料（甲烷、乙烷、丙烷和正丁烷）在不同压力和温度下的预混层流燃烧速度和着火延迟期，并利用Chemkin软件对预混层流燃烧和着火过程进行了模拟计算和化学反应动力学分析。实验结果和计算结果均表明，在相同工况下，四种烷烃的层流燃烧速度值分别为：甲烷最小，乙烷最快，丙烷和正丁烷相差不大并介于甲烷和乙烷之间；四种烷烃的着火延迟期分别为：甲烷最大，乙烷最快，丙烷和正丁烷相差不大并介于甲烷和乙烷之间。随着当量比的增加，甲烷混合气的马克斯坦长度增大，而乙烷、丙烷和正丁烷的减小。通过敏感性分析和化学反应路径分析解释了上述现象。

摘要： 以聚苯乙烯乳胶球为模板制备了丙烷选择氧化制丙烯酸Mo1.0V0.3Te0.23Nb0.12On纳米复合金属氧化物催化剂,并采用XRD和SEM手段对复合金属氧化物的形貌和物相进行表征.结果表明.制备的催化剂具有良好的可控制性,可利用其空间限制作用和模板剂的调试作用对复合催化剂材料的大小、形貌、结构和排布等进行控制,该复合材料具有均一的和规整的孔结构.该催化剂在丙烷选择氧化制备丙烯酸的催化反应中表现出较高的催化活性、选择性、丙烷转化率及丙烯酸单程收率.

摘要： 本文以正己烷为原料，利用催化剂评价装置，采用金属Zn改性的HZSM-5分子筛，加入各种不同的金属离子作为催化剂的第二改性组分对催化剂进一步改良。研究结果表明，采用纳米分子筛为载体，负载稀土金属Tb的催化剂具有良好的烷烃的脱氢活性和芳构化反应能力；对ZnTb/HZSM-5芳构化催化剂的反应工艺条件进行了考察，确定了适宜的反应温度和空速。

摘要： 本发明涉及催化剂领域，公开了一种具有脱氢功能的催化剂，该催化剂包括载体和活性组分，其特征在于，所述载体包括表面具有极性修饰和/或疏水性修饰的表面官能团化全硅分子筛，所述活性组分包括贵金属。本发明提供的催化剂具有单程催化寿命长，原料转化率和产物选择性高，稳定性高的特点，能够有效提高生产效率，同时能够降低因催化剂频繁再生和配套生产工艺和设备带来的成本，特别适用于大规模工业化生产使用。

摘要： 一种低碳烯烃和烷烃烷基化产物的分离方法、低碳烯烃和烷烃烷基化反应分离方法及装置，液相烷基化产物经可选的增压泵升压后引入第一换热器，与来自高压分馏塔的气相物料换热后，在第二换热器中进一步加热到100°C‑180°C进入高压分馏塔，在2.0MPa‑6.0MPa的条件下进行分馏，所述的高压分馏塔塔顶气相物料与液相烷基化产物换热，所述的高压分馏塔塔底液相物料进入低压分馏塔在0.2MPa‑1.0MPa的条件下分馏，所述的低压分馏塔塔顶得到低碳烷烃，塔底得到烷基化油产品；所述的低压分馏塔设置中间再沸器，第一换热器的换热后的高压分馏塔塔顶气相物料作为中间再沸器的热源。本发明提供的方法能提高热利用效率，降低烷基化过程的分离操作能耗。

摘要： 一种低碳烯烃和烷烃烷基化产物的分离方法、低碳烯烃和烷烃烷基化反应分离方法及装置，来自烷基化反应单元的液相烷基化产物经可选的增压泵升压后引入第一换热器，与来自高压蒸馏塔的气相物料换热后，在第二换热器中进一步加热到100°C‑150°C进入高压分馏塔，在2.0MPa‑4.0MPa的条件下进行分馏，分离出的气相物料与待分离的液相烷基化产物换热，分离出的塔底液相物料进入低压分馏塔在0.2MPa‑1.0MPa的条件下分馏，低压分馏塔塔顶得到低碳烷烃，塔底的得到烷基化油产品。本发明提供的方法可提高热量利用效率，降低烷基化过程的分离操作能耗。

摘要： 本发明涉及一种低碳烷烃脱氢催化剂及制备低碳烯烃的方法，主要通过调控催化脱氢活性中心和催化低碳烯烃转移脱附的活性中心，从而实现低碳烷烃高效转化为低碳烯烃。本发明的催化剂为具有双活性中心的复合催化剂，采用脱氢性能比较优异的元素，例如V,Ni,Fe,Y,Mo,Zr,Ta,W,Co作为活化C‑H的活性中心；使用主族元素催化剂Ga作为催化低碳烯烃转移脱附的活性中心。双活性中心不但能实现低碳烷烃高效脱氢，而且能有效避免过度脱氢而降低低碳烯烃的选择性。

摘要： 本发明涉及一种低碳烷烃脱氢催化剂载体及其用途，主要解决现有制备技术中存在催化剂积炭量大，在使用过程中性能下降快，再生频繁的问题。本发明采用载体组成含有：a Nb2O5·b MoO3·c MxOy·d SiO2,其中M为选自Ge、Sn和Pb中的一种或几种，SiO2选自硅藻土、氧化硅和高硅Y型分子筛中至少一种；以重量百分比计，包括以下组分：Nb2O5，以氧化物计载体重量的15～35.0％；MoO3，以氧化物计为载体重量的5.0～15.0％；MxOy，以氧化物计为载体重量的1.0～10.0％。SiO2，以氧化物计为载体重量的50～70％，的技术方案，用于低碳烷烃脱氢制低碳烯烃时较好地解决了该问题，可用于低碳烷烃脱氢制低碳烯烃催化剂的工业制备中。

摘要： 本发明涉及催化剂领域，公开了一种制备非贵金属系低碳烷烃脱氢催化剂的方法，该方法包括以下步骤：(a)在超声条件下，将全硅SBA‑15介孔分子筛材料与含有硫酸盐和/或亚硫酸盐的水溶液接触，然后依次进行去除溶剂、干燥和焙烧，得到改性全硅SBA‑15介孔分子筛载体；(b)将步骤(a)得到的改性全硅SBA‑15介孔分子筛载体在含有活性非贵金属组分前驱体的溶液中进行浸渍处理，然后依次进行去除溶剂处理、干燥和焙烧。本发明的非贵金属系低碳烷烃脱氢催化剂在丙烷脱氢制丙烯和异丁烷脱氢制异丁烯反应中都能够达到较好的脱氢活性、选择性和稳定性。

摘要： 本发明公开了一种低碳烷烃脱氢催化剂及制备方法及其低碳烷烃脱氢工艺，该催化剂以水热处理后的γ-Al2O3小球为载体，在载体上负载Pt为活性组分，以Sn、La和Na为助剂。其制备方法是对γ-Al2O3小球载体在500-800°C、压力为0.1-1Mpa、体积空速GSHV为500-5000下，通含有20-80%质量百分比水蒸汽的空气进行水热处理1-10小时，经干燥、焙烧后，再将其作为载体，浸渍Pt活性组分和Sn、Na、La助剂，制得上述催化剂。经水热处理后，载体孔径分布集中、孔容较大、载体表面酸量较低且热稳定性高。改进后的催化剂具有优良的抗积碳能力，在高温、低压的条件下展现了优异的低碳烷烃脱氢性能。

摘要： 本发明公开了一种低碳烷烃脱氢催化剂及其制备方法和应用。该催化剂的活性组分包括氮化钼(MoxNy)和具有尖晶石结构的氧化物。与现有技术制备的催化剂相比，本发明所公开的催化剂可在低于500°C的反应温度下实现较高的烷烃转化率和选择性，单程稳定性可超过1000小时，选择性高于91％，可用于低碳烷烃脱氢制备低碳烯烃的工业生产中。

摘要： 本发明涉及催化剂领域，公开了一种具有催化低碳烷烃脱氢功能的负载型催化剂及其制备方法和应用以及制备低碳烯烃的方法。本发明提供的催化剂通过表面修饰非极性和/或疏水性基团，提高了原料和产物的吸附/脱附速度，进而提高了该催化剂的催化性能和单程催化寿命。另外，相比于现有用于低碳烷烃脱氢的催化剂而言，本发明提供的催化剂采用过渡金属替代Pt等贵金属或Cr作为活性组分，使得催化剂成本降低的同时不会产生污染问题，真正实现了低碳烷烃脱氢产业的高效、环保、可持续生产。

摘要： 本发明公开了低碳烷烃脱氢与MTO耦合多产低碳烯烃的方法及装置，涉及化工技术领域。低碳烷烃脱氢与MTO耦合多产低碳烯烃的方法，发明人创造性地利用低碳烷烃脱氢与MTO进行耦合，两步反应均在低碳烷烃脱氢催化剂和甲醇制烯烃催化剂共同存在的条件下进行反应，低碳烷烃脱氢反应过程中利用烧焦再生之后的再生催化剂作为热载体，主要是利用甲醇制烯烃的再生催化剂提供热量，由于低碳烷烃脱氢是吸热反应，反应之后甲醇制烯烃催化剂的温度降低，更适合于甲醇制烯烃的反应温度，能够提升低碳烯烃的单程收率，提高炼化企业的空间利用率。