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混合二异丙苯择形催化裂化的研究

作　者: 程备备
导　师: 刘靖
学　校: 大连理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 间二异丙苯 ZSM-5分子筛催化裂化钝化改性
分类号: TQ244.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

苯酚丙酮装置的副产物二异丙苯返回装置进行转位烷基化生产异丙苯。这种方法不但增加苯酚丙酮的生产成本,又降低了混合二异丙苯的经济价值,不利于生产经营。混合二异丙苯中的间二异丙苯作为一种化工原料用途广泛,其中主要用于生产间苯二酚。因为二异丙苯的三种异构体沸点很接近,所以直接精馏很难将m-DIPB分离出来。本文利用纳米ZSM-5分子筛择形催化作用,使分子构型较小的p-DIPB进入分子筛孔道反应裂化成苯和异丙苯,而分子构型较大的m-DIPB留在分子筛孔道外,发生少量裂化,即将p-DIPB充分裂解的同时尽可能保留m-DIPB,这样有利于后续精馏。裂化实验主要分两大部分：一是对反应工艺条件的优化；二是对催化剂钝化条件的选择。首先,在常压有苯无载气条件下考察了反应温度和空速对对位裂化率、间二异丙苯在产物中的含量及邻间比的影响。由实验结果可知,以混合二异丙苯为原料,以苯为试剂,以纳米ZSM-5分子筛为催化剂,在常压无载气的条件下,最佳的反应温度是380℃,最佳的空速是2.35 h-1。其次,对纳米ZSM-5沸石分子筛的进行水蒸气钝化改性,考察了钝化温度和时间对对位裂化率、间二异丙苯在产物中的含量及邻间比的影响。实验结果表明,在上述最佳反应工艺条件下,钝化温度为540℃,钝化时间4-5 h时,催化剂的择型裂化效果最好。另外,还考察了试剂苯对催化性能的影响,由于试剂苯的存在减少了二异丙苯的进一步裂化,有利于提高间二异丙苯的含量。最后,考察了二异丙苯的异构化和精馏实验结果,将异构化和异构化-裂化产物经过精馏的结果进行比较,确定较好的间二异丙苯的分离方案。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
引言  9-10
1 文献综述  10-18
  1.1 二异丙苯简介  10-12
    1.1.1 二异丙苯的性质  10-11
    1.1.2 二异丙苯的用途  11-12
  1.2 纳米ZSM-5沸石分子筛  12-16
    1.2.1 纳米ZSM-5分子筛的晶体结构  12-13
    1.2.2 纳米ZSM-5分子筛的择形催化  13-14
    1.2.3 纳米ZSM-5分子筛的应用  14-15
    1.2.4 纳米ZSM-5分子筛表面的改性  15-16
  1.3 催化裂化工艺  16
    1.3.1 国外催化裂化工艺  16
    1.3.2 国内催化裂化工艺  16
  1.4 论文的研究内容和目的  16-18
2 裂化实验部分  18-21
  2.1 裂化实验装置  18
  2.2 裂化实验原料与试剂  18-19
  2.3 择型裂化实验原理  19-20
  2.4 催化剂的钝化  20
  2.5 裂化催化剂的评价指标  20-21
3 裂化反应工艺条件对催化剂性能的影响  21-29
  3.1 反应温度的影响  21-22
  3.2 空速的影响  22-24
  3.3 试剂苯的影响  24-26
  3.4 反应时间的影响  26-28
  3.5 小结  28-29
4 水蒸气钝化改性纳米HZSM-5分子筛催化剂  29-34
  4.1 钝化温度的影响  29-31
  4.2 钝化时间的影响  31-33
  4.3 小结  33-34
5 异构化实验  34-42
  5.1 异构化实验装置  34-35
  5.2 异构化实验原料  35
  5.3 异构化实验的影响因素  35-41
    5.3.1 反应温度对异构化实验的影响  35-37
    5.3.2 进料速率对异构化实验的影响  37-39
    5.3.3 操作压力对异构化实验的影响  39-41
  5.4 异构化实验小结  41-42
6 精馏分离实验  42-47
  6.1 精馏实验装置  42-43
  6.2 精馏分析方法与数据处理  43
  6.3 精馏实验原料  43
  6.4 精馏实验方法  43
  6.5 精馏实验方案  43-47
    6.5.1 异构化反应产物精馏  44-45
    6.5.2 异构化-裂化反应产物精馏  45-47
结论  47-48
参考文献  48-51
致谢  51-52

混合二异丙苯择形催化裂化的研究

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