丙烷脱氢催化反应中转化率与温度、压力及空速的关系式.pdf

学兔兔 58 天然气化工(c。化学与化工) 2015年第40卷 丙烷脱氢催化反应中转化率与温度、压力及空速的关系式 谭亚南，韩 伟，何 霖，潘相米，艾 珍，吴砚会 (西南化工研究设计院有限公司，国家碳一化学工程技术研究中心， 工业排放气综合利用国家重点实验室，四川 成都 610225) 摘要：制备了Pt／Sn／HZSM一5催化剂，进行了床层温度、系统压力以及进料空速对丙烷脱氢制反应转化率的影响试验，还针 对该反应建立了丙烷转化率对床层温度、系统压力以及进料空速等相对变量的关系式，并根据实验数据优化部分参数，以最终 得到的转化率关系式对实验数据进一步拟合，拟合结果十分理想，平均偏差仅为2．61％，表明该转化率关系式拟合精度高，适 用性强。 关键词：转化率；关系式；丙烷脱氢；丙烯；催化反应 中图分类号：TQ221．212；TQ015 文献标识码：A 文章编号：1001—9219(2015)05-58-04 丙烯作为重要的有机合成原料之一，其应用和 以气态丙烷为原料，水为稀释剂【圳，水可以抑制催 需求不断增长，因此如何利用现有资源实现增产丙 化剂积炭降低其失活速度。反应前用高纯N 吹扫 烯是国内外炼化企业和研究单位亟需解决的课 45min，然后开始进料。反应气／液相组分采用程序 题口～。而丙烷脱氢制丙烯(PDH)也成为了除甲醇制 升温的方法在Agilent公司的6820型气相色谱仪 烯烃或甲醇制丙烯技术外，寻求扩大丙烯来源的重 进行在线分析，以H：为载气，以TCD为检测器，检 要工艺路线，丙烷脱氢制丙烯的催化剂及其工艺是 测器温度200~C，色谱柱为伽．53mmx30m的HP— 该领域中的重点研究方向之一【】·6-91。 PLOT／Q毛细柱，柱箱温度6o℃。色谱升温程序：柱 本文通过实验考察了不同床层温度、系统压力 箱60℃保持2min，然后 15℃，min升温至200~2， 以及进料空速条件下丙烷脱氢制丙烯催化反应的 200℃保持3min。 影响规律，并提出了一种丙烷脱氢制丙烯反应的转 2 结果与讨论 化率关系式，利用其拟合所得的实验数据，确定关 系式中的参数，此关系式有助于指导大型丙烷脱氢 2．1 催化剂活性数据 反应器的设计和选择合适的工艺条件。 在固定水／丙烷进料比条件下，考察了反应温 度、压力以及空速对丙烷脱氢制丙烯反应的转化率 1 实验部分 影响规律，进行了几组动力学实验，各组实验均以 1．1 催化剂的制备 原料丙烷的通人作为反应起始时间，丙烷转化率和 首先将自制硅铝比(n(SiO~／n(Al 03))为150的 丙烯选择性均是在反应稳定后(18h)取得，所得数 HZSM一5分子筛条状载体(q03mm)，采用等体积浸 据见表1。 渍法制备催化剂，依此分布浸渍配制好的SnC1 和 由表1可以看出，随着床层温度升高，反应转 H2PtC1 溶液，并用玻璃棒不断搅拌，每次浸渍20min 化率逐渐增大，这是因为丙烷脱氢反应为吸热反 后于105oC的鼓风干燥箱中干燥10h；再于马弗炉 应，升温不仅可增大反应速率，也有利于反应向正 550~(2焙烧6h，即得到所需钾