C5 烃催化裂解过程中氢转移反应的研究

刘美佳 ，王 刚,* ，张忠东 ，田爱珍

（1. 中国石油大学（北京） 重质油国家重点实验室，北京 102249；2. 中国石油石油化工研究院，北京 102206；3. 中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心，甘肃 兰州 730060）

在重油催化裂解制低碳烯烃过程中，汽油馏分中的C5烯烃及烷烃是重要的中间产物，占汽油馏分的15%-20%，可以进一步裂解为高价值的低碳烯烃[1-3]。而在石脑油催化裂解制低碳烯烃过程中，戊烷是石脑油中碳链最短的烃分子，反应能垒高，裂解活性低[4]。因此，对C5烃的催化裂解反应性能进行深入研究对炼化企业增产低碳烯烃具有重要意义。

在催化裂解过程中，氢转移反应会产生低碳烷烃、芳烃和焦炭等副产物，使低碳烯烃的选择性减少，因此，为了提高低碳烯烃的收率需要抑制氢转移反应的发生。课题组前期[5]对催化裂化（以下简称FCC）汽油的裂解反应性能进行了研究，发现增加反应温度和缩短反应时间可有效抑制氢转移反应的发生。许友好等[6]对FCC 汽油的催化转化规律进行研究，发现高活性的再生催化剂、较高的反应温度和较高的重时空速有利于裂化反应，从而可以增加液化气收率，而低活性的待生催化剂、较低的反应温度和较低的重时空速有利于氢转移反应，从而提高汽油质量。Potapenko 等[7]对环烷烃和己烯的氢转移反应进行研究，发现在HZSM-5 分子筛上主要发生单分子裂化反应，在REY 分子筛上主要发生双分子氢转移反应。Bortnovsky 等[8]发现具有相交的10-MRP 通道且酸浓度在0.03-0.10 mmol/g的ZSM-5 和ZSM-11 分子筛，对戊烯裂解生成C2-4烯烃具有高的选择性。……