磷鎳復(fù)合改性HZSM-5催化乙醇脫水制乙烯積炭行為研究

李 翔，劉宗章，張敏華，李鳳義

（天津大學(xué)石油化工技術(shù)開發(fā)中心，天津 300072；天津大學(xué)綠色合成與轉(zhuǎn)化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300072）

乙烯是最重要的有機(jī)化工原料之一。近年來，隨著生物質(zhì)發(fā)酵制乙醇技術(shù)的快速發(fā)展，由乙醇脫水制乙烯的工藝路線得到了研究人員的廣泛關(guān)注。乙醇脫水制乙烯催化劑的性能是決定此路線經(jīng)濟(jì)性的一個重要因素。ZSM-5分子篩作為乙醇脫水制乙烯的催化劑，具有工業(yè)化前景，但其穩(wěn)定性差，抗積炭能力弱。因此，有必要對該催化材料進(jìn)行改性研究和積炭行為考察，開發(fā)低溫下具有高活性和高抗積炭能力的催化劑。

一般的，分子篩類催化劑的失活可能由兩種原因?qū)е拢阂皇欠肿雍Y骨架脫鋁，導(dǎo)致其活性降低，為不可逆失活，也稱永久性失活；二是因積炭引起的失活，一般這種失活可通過催化劑再生恢復(fù)活性，為可逆失活。一般認(rèn)為，前者引起的失活只在高溫且進(jìn)料中含有大量水時發(fā)生。但是反應(yīng)溫度不高，反應(yīng)時間不是很長，可以排除骨架脫鋁導(dǎo)致失活的可能性。

積炭導(dǎo)致的失活分為兩種［1］，一種是由于積炭堵塞孔道所致，其后果是反應(yīng)物無法進(jìn)入孔道內(nèi)部參與反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物也不能及時從孔道中擴(kuò)散出來；另一種是由于積炭覆蓋了活性中心，也能導(dǎo)致催化劑活性下降。一般情況下，積炭主要是由其中一種原因?qū)е拢谀承┣闆r下，也可能是兩者的共同作用［2］。

由穩(wěn)定性評價(jià)結(jié)果可知，雖然磷鎳改性的HZSM-5提高了催化性能，但是仍然存在著失活的問題。……