2月5日,从中国科学院大连化学物理研究所传出消息,该所叶茂研究员与刘中民院士团队在甲醇制烯烃(MTO)失活催化剂再生研究中取得重大进展,突破现有甲醇制烯烃工艺碳原子利用率难以进一步提高、存在二氧化碳排放等限制,提出了通过催化剂再生来调控甲醇制烯烃低碳烯烃选择性的全新技术路线。
叶茂介绍,甲醇制烯烃工艺正在成为利用非石油资源生产低碳烯烃的主流方式之一。SAPO-34是甲醇制烯烃反应广泛使用的分子筛催化剂,但在反应过程中SAPO-34分子筛催化剂由于积碳容易快速失活。
为此,在工业过程中为保持连续操作,甲醇制烯烃工业装置通常采用流化床反应器—再生器系统,通过再生器中通入空气或氧气来烧掉催化剂上的积碳,以恢复催化活性。这就使得催化剂积碳物质会转化为二氧化碳,将相当一部分碳资源转化为温室气体,限制了整个工艺碳原子利用率的进一步提高。
为解决上述问题,该研究团队提出在高温下利用水蒸气将失活催化剂上积碳定向转化为活性萘基烃池物种的再生技术路线。该方法另辟蹊径,利用再生过程调控分子筛中间产物实现甲醇制烯烃过程低碳烯烃选择性提高,突破了以往主要通过直接调控甲醇制烯烃反应条件和流程来提高目标产物收率的传统思路。
叶茂表示,研究团队基于前期在甲醇制烯烃工艺方面的研究积累,对分子筛积碳物种的定向转化机理进行了详细研究。……