C5C6烷烃异构化催化剂研究进展

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:王志祥1 王永杰2
[导读] 摘要:随着社会经济的发展,人们出行方式发生了巨大的改变,汽车工业逐渐扩大,发动机工业技术在新时期越来越注重环保、绿色、生态,在燃料供应商跟倾向于采用清洁燃作为基础能源供应,目前我国已颁布相关汽油使用标准来规定汽油的含量,含硫量和烯烃含量都作了相关规定。
        山东东明石化集团  山东菏泽  274500
        摘要:随着社会经济的发展,人们出行方式发生了巨大的改变,汽车工业逐渐扩大,发动机工业技术在新时期越来越注重环保、绿色、生态,在燃料供应商跟倾向于采用清洁燃作为基础能源供应,目前我国已颁布相关汽油使用标准来规定汽油的含量,含硫量和烯烃含量都作了相关规定。汽车使用油中的主要成分是烯烃和芳烃。因此需要切实保障汽油的辛烷值有所提升,促进汽油更加生态环保,而利用境外易购化是提升辛烷值的重要方法之一。因此对C5C6的烷烃异构化催化剂进行探讨,有利于促进汽车工业的进一步发展,提升汽车使用性能,能够优化产业结构。本文主要分析此催化剂的应用现状,介绍具有双功能性的催化剂和超强固体酸催化剂。并具体阐述不同成分的金属活性组分,助剂催化剂和,受载体影响,对易构催化剂产生性能改变的影响,同时也分析了此催化剂的未来发展趋势和方向,通过利用星星的氯化催化剂为工业的应用提供一种全新的思维方向。
        关键词:C5C6烷烃催化剂;异构;研究进展
        1.引言
        汽车工业筑波在人们日常生活中得到了普及,汽车发动机工业也迅速得到发展,新时期,人们越来越注重运用绿色环保材料进行清洁燃料供应。我国政府也鼓励各,汽车企业加强技术创新,对汽油使用标准和使用材料进行调整和升级。具体规定汽油中的含硫量应该小于等于10 ppm,烯烃的含量应该下降到在18%以下,苯含量也相应的要求下降到0.8%以下,方静含量保持下降到35%以下,但对辛烷的含量要求保持不变。在整个汽油使用过程中,机动车的主要汽油供应中的辛烷值有烯烃和芳烃两部分组成,弱气哦,整体含量降低,咋会必然使辛烷值降低,因此,要想使新万止保持在原先水平,则需采取其他措施添加组成成分,例如高辛烷值调和组分。一般情况下,经常使用的汽油调和组分有多种类型,例如MTBE,异构化油和烷基化油等。对于MTBE而言,材料很难进行降解,如果在自然水螅中长时间保存,会造成水源破坏和对人构成潜在危险,并且汽车在汽油使用标准上对氧含量进行了限制,目前我国已经推行了乙醇汽油,作为更清洁的能源供应,对环境负担较小,对人身体伤害基本可以忽略不计,因此,这些因素加大了对MTBE调和组分的使用,导致使用受限,没有发展前景。异构化油为汽油馏分的前端,烷基化油为汽油馏分的后端,二者在馏程上有所不同。但从长远发展眼光来看,需要不断提升汽油使用标准,对汽油材料进行升级,需要二者互相配合和补充,以提升汽油使用的技术手段。现如今,异构工艺是符合高标准的国家和地区对汽油进行加工的工艺,很有发展前景,能够进行汽油清洁处理,其中C5C6异构化技术在整个汽油生产的调整和升级方面有着十分重要的作用,需要对易购催化技术进行科学合理的研究和开发,提升创新技术。
        2 .C5C6 异构化催化剂的类型
        随着烷烃异构化工业逐渐投入生产,在工艺水平逐渐提高的现状下,需要对催化剂的研发做重点关注。异构化催化剂主要是以温度来划分类型,可以分为低温异构催化剂,中温异构催化剂和高温异构催化剂三层。C5C6异构催化剂在程度上属于较轻度的可逆放热反应,能够在反应温度相对较低的情况下进行正向性反应,能够降低烷烃的裂解性来确保产品收率的稳定。如果在高温条件下进行反应,很容易使热力学发生平衡移动,是啊,所需要反应的材料异构化转化率降低,这种情况不利于催化剂的研究,因此需要停止实验。现今无论是国内还是国外,在各种工业化装置多采用在中温或者低温类型条件下的催化,因为在此种温度条件下,更有利于提高异构化转化率和辛烷值,因此,此种低温型催化剂是整个异构构催化剂所以要关注的重点对象。
        异构化装置最早在工业上的使用是在二战时期,采用的是丁烷异构化装置,而现如今,工业生产上所使用的大多都是Fried—Crafts催化剂。它主要成分有氢化铝,溴化铝等成分的卤化剂,同时在材料中还添加了额外的三氯化锑或者氯化氢等辅助催化剂。单词中催化剂,有其自身弊端,稳定性不好,并且在使用过程中,还会对相关设备进行腐蚀,因此,在这种催化剂上的研究近几年来已经逐渐减少。目前市场上主要对新型异构化催化剂作重点关注,具体包括双功能,易构化催化剂,固体强酸催化剂和离子液体催化剂。


        3. 双功能催化剂
        双功能易购催化剂主要是由两部分构成,有金属部分和提供酸性中心的载体部分,这两者共同促进脑催化剂的活性和选择性能。异构反应过程中很容易受到金属性的影响,使整个异构过程受载体影响较大。
        3.1 金属—双功能催化剂
        在经过前任进行的大规模和大量科学实验后,发现元素周期表中的两个族元素在异构化过程中有很好的加氢脱氧功能。轻石脑油的辛烷值能够经过简单的一次性易购加工使数值极大程度增加到83—86。除了Pt之外的活性中心金属都可以作为异构化金属成分,但当被列的含量超过范围时,则很容易使催化剂失去活性和选择性。
        为了能够更好的利用硅金属的催化性能,降低催化剂在生产过程中的制作成本,一些研究者对双金属异构化催化剂做研究和开发。通过将贵金属和非贵金属材料进行合理搭配,能够有效降低Pt用量,而且还能极大程度上改善催化剂的使用性能,提升使用期限。目前在非贵金属组分的开发过程中,已经初有成效,形成了Ni、Mo、Cr和Zn,等几个重要组分。利用非贵金属,不仅能够有效地,减少碳离子在酸性位置上所滞留的时间,能够极大程度增加烯烃的活性,而且还能减少裂解现象,增强使用性能。能够使企业在生产过程中减少成本投入,增加经济效益。
        3.2 固体超强酸
        固体超强酸异构化催化剂,主要将,某一金属组分负载到新的固体酸,二者混合制备而成,因此酸性程度极高,有很强的催化活性,能够有效避免常见的多种液体酸催化剂的问题。利用此种催化剂,不仅对原材料的选择质量较低,对含水量和氧化物材料没有过高要求,而且还可以进行再生产,加工后的酸性强度性能很高,对环境影响较小,属于生态型催化剂。但它的不足之处是热稳定性低,而且材料的使用时限很短,酸性很容易流失,表面积很低。有研究人员为了肩上贵金属催化剂的投入成本,考虑应用其他非贵金属才来代替金属制备催化剂,进行了一系列实验观察,结果表明在所选替代材料中,异戊烷使用效能最佳,能够达到69%,选择性高达95%,可总体而言,利用其他非贵金属而产生的催化剂异构性能,质量和稳定性效果相对较差。
        3.3 离子液体
        跟传统的异构化催化剂相比,离子液体有自身独特的优势,主要表现在挥发程度较低,这稳定性能很高,而且酸性分布相对均匀。它的L酸性能够有效提高整个异构化反应的选择性,相比其他催化剂,对温度要求更低,而且在反应中不需要混合额外的氢气,不会产生与其他催化剂结焦而影响整个催化剂的使用寿命和质量。他的缺点是所参与的反应产物很难进行分离,目前市面上常见的异构化反应酸性离子液体有季铵盐,烷基咪唑等。总体而言,离子液体催化剂能跟上述两种催化剂相比,性能高,但整个生产工艺比较复杂,而且稳定性能较差。
        4. 结束语
        在新的时代背景下,烷烃异构化工艺已经逐渐得到开发和利用,新形势下,利用乙醇汽油作新的清洁能源工业,能够推动烷烃异构化技术的发展,推动汽油供应逐渐向绿色、生态和科持续性方向发展,调整和转变传统的汽油生产、供应模式。需要做好技术研发,投入开发具有低温型、资源节约型、环境友好性型和创新型的催化剂创新和应用,建设高质量的催化剂供应产业链。
        参考文献:
        [1] 陈禹霏. C5C6烷烃异构化催化剂研究进展[J]. 当代化工,2019,48(03):190-194.
        [2] 徐东彦. 我国C5/C6烷烃异构化催化剂研究进展[J]. 工业催化(5):9-12.
        [3] 孙怀宇,陈集,贾增江,等. C5/C6烷烃异构化机理与催化剂研究进展[J]. 化工时刊,2005,19(1):48-50.
        [4] 徐东彦. 我国C5/C6烷烃异构化催化剂研究进展[J]. 工业催化,2000.
        [5] 徐铁钢,贾鹏飞,董春明,等. C5/C6正构烷烃异构化催化剂研究进展[J]. 化工中间体,2014.
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