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针对当前低碳烯烃的需求、甲醇制烯烃技术逐渐成熟,结合国内催化裂化(FCC)装置实际情况,进行催化裂化条件下甲醇制烯烃(MTO)反应的研究。应用脉冲微型反应器和气相色谱组成的实时在线分析系统,考察了不同催化裂化条件(催化剂、反应温度、甲醇浓度、剂醇比和催化剂活性)对甲醇制烯烃反应的影响。
选择GOR-Ⅱ为实验催化剂,研究发现温度是影响反应的最大因素,500℃是较优反应的温度,温度过高则会加剧积炭产生,催化剂活性降低,低温时烃类收率较低;500℃、浓度为20%甲醇溶液的烯烃选择性可达到72.282%;550℃、浓度为60%的甲醇溶液烃类收率最高;少量的积炭有利于提高乙烯选择性但影响烃类收率,大量积炭会堵塞催化剂孔道导致低碳烯烃选择性和烃类收率下降,对反应无益;实验室内适宜的反应条件为:未积炭平衡催化剂、剂醇比为12.626、反应温度为550℃、甲醇浓度为60%进料,烃类收率可达27.949%,低碳烯烃选择性为62.511%。考察甲醇与汽油共同进料时发现,汽油占主体(85%)、甲醇占少量(15%)的反应,低碳烯烃选择性高于汽油或甲醇单独进料的结果,因此实际应用中可选择在进料中混入少量甲醇。本研究得到的催化裂化条件下MTO反应的规律,为甲醇作为催化裂化部分进料的可行性研究提供了初步的实验依据。