超臨界條件對甲苯和正十二烷催化裂解結(jié)焦的影響.pdf

1、反應可控型吸熱燃料是燃料在超高音速飛行器應用領(lǐng)域提出的一個新概念，它通過吸熱反應提高其冷卻能力以達到超高音速飛行的要求。催化裂解是實現(xiàn)吸熱反應的主要途徑，而催化裂解結(jié)焦成為超高音速飛行器應用吸熱型碳氫燃料的主要障礙。因此，研究碳氫燃料催化裂解的結(jié)焦行為有著重要意義。 本文以甲苯為模型燃料，USY分子篩為催化劑，研究壓力和溫度對催化裂解結(jié)焦的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，焦炭主要以多環(huán)芳烴的形式存在。隨著反應壓力的升高，液相產(chǎn)物中的焦炭前驅(qū)體的

2、含量增加，催化劑和反應管內(nèi)壁及瓷環(huán)上的焦炭量減少。這些充分說明超臨界流體能原位萃取裂解過程形成的焦炭前驅(qū)體，從而對焦炭的產(chǎn)生起抑制作用。隨著反應溫度的升高，液相產(chǎn)物中的焦炭前驅(qū)體的含量增加，催化劑和反應管內(nèi)壁及瓷環(huán)上的焦炭量增加。這說明高溫對抑制焦炭的產(chǎn)生是不利的。 然后以正十二烷為模型燃料，HY、Hβ和HZSM-5為催化劑，研究壓力和溫度對催化裂解結(jié)焦的影響。隨著反應壓力的升高，液相產(chǎn)物中芳烴的含量和焦炭總量逐漸降低，而隨著反

3、應溫度的升高，液相產(chǎn)物中芳烴的含量和焦炭總量逐漸增加。再有，與HY為催化劑相比，Hβ為催化劑時，正十二烷的裂解率高，液相產(chǎn)物中芳烴的含量高，沉積在催化劑上的焦炭量少，沉積在反應管內(nèi)壁和瓷環(huán)上的焦炭量多。與HY和Hβ為催化劑相比，HZSM-5為催化劑時，正十二烷的裂解率最高，液相產(chǎn)物中單環(huán)芳烴的含量高得多，而雙環(huán)芳烴的含量要低，并且，催化劑和反應管內(nèi)壁及瓷環(huán)上結(jié)焦量也少。因此得出，HZSM-5是正十二烷裂解催化劑的最佳選擇。 裂解