正戊烷催化裂解机理研究

【作者】 侯旭； 邱园； 李在政； 李富强； 张香文； 刘国柱；

【机构】 天津大学化工学院先进燃料与化学推进剂教育部重点实验室；

【摘要】 分子筛催化剂可促进航空燃料裂解转,提升轻质烯烃的选择性生,进而提升燃料的吸热能力。本文选取正戊烷作为模型化合物,分析了正戊烷催化裂解的反应路径,包括单分子质子化裂解、氢转移反应、β-裂解,以及相关的副反应。根据反应路径所涉及物质的稳定性和浓度,确定了基元反应路径在正戊烷催化裂解反应网络中的相对重要性。在正戊烷裂解过程中,初始断键一般发生在C-H或C₂-C₃键,而且,存在于分子筛酸性位上的活性中间体主要是C₃⁺离子。反应条件和分子筛类型对初始断键位置以及C₃⁺离子相关路径（即氢转移、低聚-再裂解、去质子化等）影响显著。促进烯烃生成的理想反应路径:（1）正戊烷分子的C-H断键,生成氢气和C₅⁺离子;（2）C₅⁺离子通过β-裂解生成C₂⁼和C₃⁺离子;（3）C₃⁺离子去质子化生成C₃⁼。与HZSM-35和H-Beta分子筛相比,HZSM-5沸石表现出更好的烯烃选择性。更多还原