乙醇脱水制乙烯的历史背景

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：化学作业时间：2024/05/10 13:43:18

乙醇脱水制乙烯的历史背景

工业上乙醇脱水制乙烯已有较悠久的历史.早在13世纪,人们就知道了乙醇催化脱水可制取乙烯.1797年,荷兰化学家发现了Al2O3对乙醇脱水有催化作用, 目前,该催化剂一直还在乙醇脱水工业装置上使用.
国内外对于乙醇脱水制乙烯的工艺研究主要集中在研制高效催化剂和反应器上.对于催化剂的研究有两个方向：一是对传统Al2O3催化剂的改进,主要是添加一些金属元素来增加活性,延长使用寿命；另一个方向是开发活性较高的分子筛催化剂.
国内常州化工厂和锦西化工厂都采用Al2O3催化剂生产乙烯,美国Holcon SD公司1981年开发了一种代号为Syndol的催化剂,其属于Al2O3系列的催化剂,并已用于年产5万吨乙烯装置上.
南开大学于1986年发明的代号为NKC-03A的分子筛催化剂,就是使用ZSM-5分子筛经用盐酸（或氯化铵）进行离子交换,再与无机酸的铝盐（或氢氧化铝）和氨水进行共沉淀或与铝胶干混,经焙烧后得到的.该催化剂比Al2O3系列催化剂（包括Syndol）的反应温度低80~100℃,且空时收率可提高1~4倍.而且该催化剂稳定性好,使用寿命长,已在国内推广应用[3].
美国衣阿华州大学的Cory B.Phillips 和 Ravindra Datta[4],于1997年研究了利用含水乙醇和H-ZSM-5分子筛催化剂,生产乙烯的方法,其所用原料中含水0~20%（vol）.该研究表明,乙醇中含有的水能缓和分子筛催化剂上活性中心的的酸性,延缓催化剂的寿命、提高乙烯选择性.
北京化工大学的龚林军等人[1],以4A分子筛为催化剂对低浓度乙醇脱水制生物乙烯进行了研究.在温度320～360℃、合适液体空速条件下,乙烯的产率在98 %～99 %之间.同时研究了乙醇浓度对反应和催化剂的负荷的影响.其研究表明,可以利用低浓度乙醇发酵液(质量分数10 %左右) 为反应原料,以4A分子筛为催化剂生产乙烯.这样可大大降低乙醇脱水制乙烯的生产成本.
东北师范大学的赵本良等人[5],以杂多酸作催化剂对乙醇脱水制乙烯进行了研究.实验结果表明,杂多酸作催化剂,具有较好的催化活性、选择性和反应温度低、收率高等优点.它优于文献报道的南开NKC-03A型、美国Holcon公司的Syndol型和γ-Al2O3.同时对催化剂的用量和使用寿命作了深入的研究.

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