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石脑油催化裂解由于具有操作条件温和、高附加值产物选择性高、丙烯/乙烯比可调等优势,成为一种极具潜力的蒸汽裂解替代工艺。烷烃作为石脑油的重要组成成分,在较温和的催化裂解操作条件下难以裂解,成为石脑油催化裂解发展的一个绊脚石。本文以正庚烷为模型化合物,首先通过在裂解催化剂中添加脱氢催化剂的方式验证了脱氢裂解路径的可行性,确定脱氢裂解路线。然后以改性的方式在HZSM-5分子筛中引入不同金属脱氢活性位,制备成脱氢裂解双功能催化剂,在固定床微反装置上分别考察其催化性能,从中筛选出最佳催化剂—Ag-P/HZSM-5,结合XRD、NH3-TPD、H2-TPR等表征结果,对Ag和P的作用机理进行探讨,并确定Ag和P的最佳负载量。此外,在循环流化床反应再生装置上进行放大实验。实验结果表明脱氢裂解确实是一种改善烷烃催化裂解性能的有效方法。脱氢裂解双功能催化剂最佳制备方法:采用浸渍法,金属元素和P复合改性,先金属改性后P改性。研究发现过渡金属改性催化剂低碳烯烃选择性高,丙烯/乙烯比高,其中银磷复合改性HZSM-5分子筛催化剂催化活性最佳,且具备很好的反应再生性能。Ag的加入提供了烷烃脱氢活性位,增加银的负载量可以提高脱氢活性,但氢转移活性也会增加,P的加入既可以增加催化剂的酸性,又可与Ag物种作用而进一步提高催化剂的脱氢活性。Ag和P的最佳负载量为1.5%和4%。在反应过程中,Ag+被还原的同时也会产生新的酸性位,从而进一步促进正庚烷的活化裂解。脱氢和裂解两活性中心的共同作用促使Ag-P/HZSM-5催化剂表现出很高的正庚烷催化活性。在固定床微反装置上,600℃、1.5Ag-4P/HZSM-5催化剂作用下,转化率为58.04wt%,乙烯、丙烯和丁烯的选择性分别为13.46、27.02和13.28wt%,与HZSM-5催化剂相比,转化率提高了36个百分点,乙烯、丙烯选择性也分别提高~2wt%和~3wt%。循环流化床反应再生实验结果表明:高温短停留时间有利于获得较佳的反应结果,590℃、停留时间1s时,转化率为45.34%,乙烯、丙烯和丁烯的选择性分别为9.26、22.53和13.55%。