C4液化气非临氢低温芳构化反应的研究

【摘要】： 石油炼制过程和石油化工过程中副产大量的C4液化气。长期以来这些C4液化气作为廉价的燃气使用,综合利用率低,浪费了石油资源。将液化气转化成高附加值产品不仅能带来经济效益而且还提高了石油资源的综合利用率。C4液化气低温芳构化制高辛烷值汽油组分,工艺过程相对简单,成本低,是一条值得重视的C4LPG利用途径。 本论文主要在前期纳米ZSM-5分子筛工作基础之上制得DLG-2催化剂,研究了反应条件和原料中杂质对低温芳构化反应的影响。发现:在非临氢条件下,C4液化气在DLG-2系列催化剂上进行芳构化反应时,可得到较高的液体收率(45%以上),并且液体产物中芳烃含量较高(液体中芳烃含量64%)。反应温度和进料空速对液收有较大影响,但反应压力影响较小。催化剂DLG-2-30在非临氢下反应最优条件为:380℃,0.5MPa和WHSV_(C4LPG)=0.83h~(-1)。 C4液化气原料中的二甲醚(DME)对芳构化反应性能有明显的不利影响。原料中的二甲醚(DME)能加速催化剂的失活。二甲醚含量越高,催化剂失活速度越快。 最后,本文在最佳反应条件下,对DLG-2-30进行了1000h的长运转稳定性考察。结果表明:DLG-2-30具有相对稳定的液体收率,反应1000h后有芳构化活性。对液体产物进行馏分分析、体积组成测定和实际测定辛烷值,结果发现:液体产物各项指标均分别达到了GB17930-2006(Ⅲ类,93#)的规定。实测得的研究法辛烷值(RON)达到95.8,马达法辛烷值(MON)达到83.4。 【关键词】：纳米ZSM-5沸石 液化气 芳构化 汽油 反应条件 二甲醚
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：O643.32
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 引言8-10
• 1 文献综述10-30
• 1.1 清洁汽油组分生产技术10-13
• 1.1.1 汽油脱硫技术10-11
• 1.1.2 重整汽油生产技术11
• 1.1.3 异构化生产技术11-12
• 1.1.4 烷基化生产技术12
• 1.1.5 含氧化合物生产技术以及醇类替代燃料12-13
• 1.1.6 轻烃芳构化技术13
• 1.2 轻烃芳构化进展13-19
• 1.2.1 国内外轻烃芳构化技术介绍13-15
• 1.2.2 轻烃芳构化反应研究进展15-19
• 1.3 芳构化反应机理19-22
• 1.4 碳四液化气资源及利用现状22-27
• 1.4.1 碳四液化气资源22-24
• 1.4.2 碳四液化气利用现状24-27
• 1.5 纳米ZSM-5分子筛结构特点及其在催化反应中的应用27-28
• 1.5.1 ZSM-5分子筛晶体结构27-28
• 1.5.2 纳米ZSM-5分子筛在催化领域的应用28
• 1.6 论文选题依据及主要内容28-30
• 2 实验部分30-33
• 2.1 化学试剂及实验原料30
• 2.2 催化剂的制备30
• 2.3 催化剂物化性质表征30
• 2.4 反应装置及催化剂芳构化性能评价30-31
• 2.5 产物分析31-33
• 3 C_4液化气在HZSM-5催化剂上低温芳构化反应研究33-52
• 3.1 引言33
• 3.2 不同改性程度的DLG-2系列催化剂的酸度分布33
• 3.3 不同改性程度的DLG-2系列催化剂的吸附性能33-34
• 3.4 反应条件对芳构化性能的影响34-51
• 3.4.1 临氢与非临氢条件及不同改性程度对催化剂芳构化性能的影响34-41
• 3.4.2 反应温度对催化剂芳构化性能的影响41-44
• 3.4.3 反应压力对催化剂芳构化反应性能的影响44-48
• 3.4.4 进料空速对催化剂非临氢芳构化反应性能的影响48-51
• 3.5 小结51-52
• 4 液化气中二甲醚含量对纳米ZSM-5分子筛催化剂芳构化性能的影响52-58
• 4.1 引言52
• 4.2 原料中甲醚含量对催化剂芳构化性能的影响52-55
• 4.3 对不同二甲醚含量的液化气反应后的催化剂的酸度分布55-56
• 4.4 不同二甲醚含量的液化气反应后的催化剂的吸附性能56
• 4.5 结论56-58
• 5 改性纳米ZSM-5催化剂在C_4液化气低温芳构化制高辛烷值汽油反应的长运转研究58-66
• 5.1 引言58
• 5.2 改性纳米ZSM-5分子筛催化剂的低温芳构化的长运转反应性能58-62
• 5.3 长运转液体产物汽油组成情况62-64
• 5.3.1 汽油馏程的测定62-63
• 5.3.2 汽油体积组成情况63-64
• 5.4 小结64-66
• 结论66-67
• 参考文献67-72
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况72-73
• 致谢73-74

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