再生性能和失活原因探讨

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1、石油化工·1402·PETROCHEMICALTECHNOLOGY2004年第33卷增刊p分子筛催化异丁烷/丁烯烷基化反应性能研究—再生性能和失活原因的探讨谢素娟’，何盛宝’，钱新华2，张士博2，徐龙讶‘，王清遐，(1.中国科学院大连化学物理研究所，辽宁大连116023;2.中国石油抚顺石化分公司，辽宁抚顺113008)〔摘要〕急在连。动的固定床液相二系统。，。、子筛催化剂经异丁烷与丁烯烷基化。后的再生性能及失活原因。主要考察不同处理方法对催化剂再生性能的影响，并采用TG,NH3一TPD和氮气等温吸附技术探讨催化剂的失活原因0)结果表明，溶剂抽提难以使催化剂烷基化性能得到再生

2、，氢气再生需要较高的处理温度，传统的空气处理仍然是较好的再生方法;积碳物种堵塞分子筛孔道，并引起中强酸中心减少是催化剂失活的主要原因。【关键词lR分子筛催化剂;异丁烷;丁烯;烷基化;再生;失活I中图分类号ITQ201I文献标识码」A在环境日趋恶化的今天，如何最大程度地减轻温速率10':/min。在氨吸附一程序升温脱附(NA环境污染是人类必须关注的课题，其中空气污染是-TPD)装置上，测试催化剂的酸性分布，试样装量造成环境污染的重要原因。随着国民经济的发展和为0.14g,NH3吸附温度为150℃、程序升温脱附的人民生活水平的提高，机动车辆增长迅速，车辆尾气升温速度为20`C/m

3、in。在NOVA4000series仪器的排放成为污染空气的主要来源，因此提高汽油质上进行氮气等温吸附测试。量刻不容缓。异丁烷与丁烯烷基化反应产生的烷基2结果与讨论化汽油是一种燃烧清洁的汽油调和油，可减轻环境污染，满足严格的环保法要求。目前工业上仍采用2.1不同处理方法对催化剂再生性能的影响传统的对环境造成严重污染的浓硫酸法和氢氟酸法随着异丁烷与丁烯烷基化反应的进行，催化剂生产烷基化汽油，因此需要开发新一代环境友好的的活性会逐渐降低，因此需要对失活催化剂进行再固体酸催化剂[1,21。但是由于固体酸催化异丁烷与生处理，以下考察了3种不同处理方法对AHB催化丁烯烷基化的反应机理与

4、液体酸明显不同，虽然相剂再生性能的影响。关研究人员付出了很多努力[3,4]，迄今为止仍然没2.1.1溶剂抽提有实现固体酸生产烷基化汽油的工业化。在62℃恒温水浴中，用二氯乙烷对部分反应分子筛催化剂是颇受关注的一类固体酸烷基化2.5h的AHB催化剂(记为C2)进行洗涤，液固比催化剂t’一‘〕，曾系统地考察了不同反应条件对R分5/1，溶剂处于搅拌状态，洗涤1h后，将溶剂倒出，子筛催化剂用于异丁烷和丁烯烷基化催化性能的影更换新溶剂，重复上述操作3次。最后一次洗涤完响{’〕。本文则在此基础上，研究了用于上述反应过成后，将溶剂倒掉，试样置于通风橱中晾干，再经程的R分子筛催化剂的再生方法

5、，并采用TG,NH3120℃干燥2h，然后将其放人反应器中，在氮气气-TPD和氮气等温吸附技术分析了催化剂的失活氛350℃活化2h，降温后进行烷基化反应。从表1原因。可看出，经过这种处理的催化剂(记为C3)的初始反应性能基本恢复到新鲜催化剂的水平。为了验证1实验部分这种恢复是溶剂抽提的作用，还是氮气气氛350`C新鲜R分子筛催化剂(AHB)的制备及其烷基活化2h的作用，取少量C2试样，在N:气氛350℃化反应性能的评价方法与文献[9〕相同，对反应后的活化3h(记为C4)，降温后进行烷基化反应，得到的AHB催化剂进行再生性能的考察和失活原因的反应结果与C3类似，说明试样C3所表

6、现出的反应研究。〔作者简介〕谢素娟(1964一)，女，湖南省永兴县人，学士，副研究热重分析(TG)在Perkin一Elmer公司的Pyris1员，电话0411一84379279，电邮sjxie@dicp.ac.cnoTGA仪器上完成，采用0:气氛，流量20ml/min，升[基金项目I中国石油天然气集团公司资助项目。增刊谢素娟等.0分子筛催化异丁烷/丁烯烷基化反应性能研究·1403·性能的恢复并非是由单纯的溶剂抽提所产生的。为2.1.2氢气处理了进一步考察溶剂抽提是否真正具有使失活催化剂氢气处理主要使含氢量较低的贫氢物质通再生的功能，又设计了另一种溶剂抽提试验方案，该过加氢反应

7、得以去除，从而恢复催化剂的反应活方法与前述方法的差别在于，对少量C2试样用二性。在不同的温度下，采用H:气氛对反应后的氯乙烷洗涤后，采用真空干燥，然后直接进行烷基化AHB催化剂处理2h，考察H:处理温度对催化剂反应，结果催化剂基本无活性，没有烷基化油生成，再生性能的影响，从表2可看出，在所选择的3进一步说明采用上述溶剂抽提方法难以使AHB催个再生温度(350OC,450℃和550℃)中，550℃化剂的反应性能得到再生。的再生效果(包括活性和选择性)最好;处理温度表1催化剂在溶剂洗涤前后的反应性能比较较低