异丁烯催化裂解反应的研究

了催化剂的结构，以及评价了 ZSM-5 分子筛催化剂对异丁烯、1-丁烯和混合丁烯的催化裂解性能。实验结果表明，催化剂
表面的强酸位和弱酸位都能使丁烯裂解，但强酸位还会引发氢转移和芳构化副反应的发生；3 种改性方法都可以有效减少催
化剂表面的酸性位，提高乙烯和丙烯的选择性，且乙烯和丙烯的产率与丁烯原料的异构体种类无关；与钙改性相比，磷改性
C4 产品是石油炼制、石油化工和煤化工中的 重 要 副 产 品。 其 中， 甲 基 叔 丁 基 醚（MTBE） 是 主要的 C4 产品之一，是 C4 产业链中利用异丁烯 的重要途径。2020 年，MTBE 将停止使用，大量 的异丁烯需要寻找利用途径。近期，乙醇汽油受
到了前所未有的关注，燃料乙醇的推广将给炼化 行业，特别是以 MTBE 为主要产品的 C4 产业带 来影响，因此，我国炼化行业需加快 C4 产业链的 转型升级。在国家推广乙醇汽油的形势下，C4 烯 烃的化工利用是未来的发展方向，C4 烯烃制丙烯
［收稿日期］2019 - 01 - 07；［修改稿日期］2019 - 03 - 30。 ［作者简介］王定博（1962—），男，山西省运城市人，博士，高级工程师，电话 010-59202225，电邮 wangdb.bjhy@sinopec.com。
［中图分类号］TQ 426.94
［文献标志码］A
Study on the catalytic cracking reaction of isobutene
Wang Dingbo，Liu Hongmei，Wu Changjiang
（Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry，Beijing 100013，China）
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石油化工 PETROCHEMICAL TECHNOLOGY
2019 年第 48 卷第 5 期
DOI：10.3969/j.issn.1000-8144.2019.05.002
异丁烯催化裂解Βιβλιοθήκη Baidu应的研究
王定博，刘红梅，吴长江
（中国石化 北京化工研究院，北京 100013）
［摘要］分别采用磷改性、钙改性和磷-钙同时改性的方法处理成型后的 ZSM-5 分子筛，得到 ZSM-5 分子筛催化剂，并研究
和磷-钙同时改性对催化剂性能的改善更显著；在温度为 500 ～ 560 ℃时，升高温度可以促进裂解反应，有利于生成乙烯和 丙烯；在 540 ℃、0.05 MPa、重时空速 16 h-1 的条件下，丙烯产率大于 29.5%。
［关键词］ZSM-5 分子筛催化剂；改性；丁烯；催化裂解；丙烯
［文章编号］1000 - 8144（2019）05 - 0436 - 06
［Abstract］ZSM-5 zeolite catalysts were prepared through treating the molded ZSM-5 zeolite by phosphorus modification，calcium modification or simultaneous phosphorus-calcium modification respectively. The structures of the catalysts were studied，and the catalytic cracking performances of the ZSM-5 zeolite catalysts on isobutene，1-butene and mixed butene were evaluated. It is found that，both strong and weak acid sites on the ZSM-5 catalyst surface can crack butene molecules. However，the strong acid sites also play key roles in the side reactions，such as hydrogen transfer reaction and aromatization. Each kind of the three modification methods could effectively decrease the number of acid sites and improve the selectivity of ethylene and propylene，and the yields of ethylene and propylene are independent of the types of isomers of butene raw materials. Compared with calcium modification，phosphorus modification and phosphorus-calcium modification have more significant improvements in catalyst performance. In the range of 500-560 ℃，the increase of reaction temperature could promote the cracking reactions，which is beneficial to the formation of ethylene and propylene. A propylene yield over 29.5% can be obtained under a reaction temperature of 540 ℃，a reaction pressure of 0.05 MPa and WHSV of 16 h-1. ［Keywords］ZSM-5 zeolite catalysts；modification；butylene；catalytic cracking；propylene