双功能催化剂在合成气一步法制低碳烯烃中的研究进展

史永永，蒋东海，杨春亮，易芸，刘飞，林倩，曹建新

(1.贵州大学 化学与化工学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州理工学院 化学工程学院，贵州 贵阳 550003；3.贵州省绿色化工与清洁能源技术重点实验室，贵州 贵阳 550025)

低碳烯烃(乙烯、丙烯)是重要的基础有机化工原料，广泛应用于聚合物及其他高附加值化学品的生产，是一个国家工业和经济水平的代表[1]。传统低碳烯烃的生产主要来自石油催化裂化，但富煤贫油少气的能源结构特征决定了我国对石油进口较高的依赖程度，故寻求一条合适的非石油路线生产低碳烯烃已成为目前重点研究方向。利用煤炭、天然气等非石油的碳资源通过合成气制低碳烯烃，特别是合成气一步法制低碳烯烃引起了越来越多的关注。

1 合成气一步法制低碳烯烃工艺路线

以煤炭、天然气等为原料的合成气(CO、H2)制低碳烯烃技术目前可以分为间接法和直接法[2-3]，间接法是将CO加氢制甲醇或类似甲醇的中间产物等中间体，而后通过MTO工艺获得低碳烯烃，该工艺已实现工业化运行[4]，但存在两步催化反应过程，工艺流程较为复杂、能耗较高；直接法则是将合成气一步直接合成低碳烯烃，目前合成气一步法制低碳烯烃主要有FTO催化路线和双功能催化串联合成[5-6]，FTO催化路线最早开始于1923年，Fe、Co系催化剂是FTO工艺路线主要研究对象，由于受ASF(Anderson-Schulz-Flory规律)分布限制，传统的FTO工艺路线存在烷烃过多，低碳烯烃选择性低等问题；双功能催化剂由金属氧化物/沸石分子筛构成，由于其能够有效突破ASF分布限制，实现低碳烯烃高选择性，更符合绿色化工要求，故一出现就成为合成气一步法制低碳烯烃重要研究方向。……