甲醇制丙烯反应与扩散的介尺度耦合机制及其催化剂积碳的调控研究

项目名称： 甲醇制丙烯反应与扩散的介尺度耦合机制及其催化剂积碳的调控研究

项目编号： No.91434102

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 刘志成

作者单位： 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院

项目金额： 80万元

中文摘要： 积碳结焦是导致催化剂失活的主要原因之一，与催化剂复杂孔道结构中的反应-扩散耦合过程密切相关。如何通过调控催化剂孔道中的反应-扩散对积碳结焦过程进行调控是催化剂研究面临的一个难题。本项目以提高煤基甲醇制丙烯（MTP）技术中MFI型分子筛催化剂的稳定性为应用背景，拟通过物理吸附、反应动力学测定等实验手段，测定反应过程中分子筛催化剂的积碳生成和分布、不同积碳下的扩散系数以及产物选择性等。同时采用分子模拟方法建立催化剂的多级孔道结构，模拟孔道内的分子扩散过程，获得催化剂的稳定性曲线，分析不同催化剂形貌和孔道结构对其稳定性和选择性的影响规律。结合模拟和实验结果，通过泰勒模数将积碳过程反应与扩散相关联，对催化剂孔道中的反应-扩散过程进行完整、清晰地描述，揭示MTP反应中介尺度耦合机制及其调控规律，从而对积碳所形成的的介尺度结构进行调控, 为MTP反应分子筛催化剂的优化设计提供思路和理论依据。

中文关键词： 介尺度；催化；分子筛；扩散；积碳

英文摘要： Coke deposition is one of the main reasons for catalyst deactivation, which is closely related to the reaction-diffusion mechanism inside the multiscale pore system of catalyst. How to control the reaction and diffusion factors as well as the coke process

英文关键词： mesoscale；catalysis；zeolite；diffusion；coke