[00357730]沸石分子筛膜催化分离一体化技术

沸石分子筛是一系列具有规整孔道结构的水和硅铝化合物，孔径在0.3-3.0nm之间，不同的孔结构在晶体内部形成一维、二维交叉、三维网状结构，使分子筛具有独特的物理化学性质，如具有较强的热稳定性、化学稳定性和生物稳定性，具有不同的酸性、亲憎水性和催化性能。将分子筛在载体表面控制合成出完整的膜，不但可以利用沸石分子筛本身的催化性能进行催化反应，同时可以利用膜的分离性能，将体系中的部分产物从反应体系分离出去，使原有的反应平衡被打破，使反应向特定的方向进行，从而提高原料的转化率、产品的选择性及抑制负反应的发生。同时，还可以利用沸石膜的特性，对反应进程及反应阶段进行控制，使常规不易实现的反应得以进行。总之，膜催化反应实现了反应和分离一体化，不但可以简化流程，节省装置投资，降低操作能耗等优点，还对那些受热力学平衡限制而不能提高转化率的化学反应，通过反应与分离的耦合，使反应产物不断地、有选择地从反应体系中分离出去，打破平衡限制，大幅度提高转化率。同时也可以降低反应苛刻程度来改善选择性，提高催化剂寿命。研究重点：沸石分子筛膜的制备工艺及膜的改性；膜催化工艺过程开发；膜组件的研制。应用范围： 在化工生产过程中，有小分子物质生成的反应过程，例如：乙苯催化脱氢反应、甲烷催化制合成气、甲醇催化制二甲醚及乙烯、异戊烯脱氢制异戊二烯反应、异丙醇脱氢制丙酮反应、丁烯脱氢制丁二烯反应、异丁烷脱氢制异丁烯反应、硝基苯脱氢制苯胺等。技术水平达国际先进水平。生产条件：该项目中设备设计合理，工艺流程简单，机械加工方便。装置所需要的膜管可长期提供，价格合理。装置大小根据规模自定。市场与效益：随着能源问题的加剧，使各企业纷纷进行技术革新，尤其在催化反应过程中，积极开展对催化剂的研制及对工艺的改进工作。由于受到反应平衡的限制，催化剂的开发已经接近尽头，通过膜催化过程，打破原有的平衡限制，大幅提高反应的转化率是非常有必要的。在化工过程中，许多反应都面临化学平衡限制度、反应不易控制等问题，作为解决这一问题的膜催化过程，其前景是非常广阔的，所产生的经济效益及社会效益是不可限量的。提供技术的程度和合作方式：经过十多年的研制开发，课题组已经掌握了NaA、NaX、NaY、ZSM-5、ZSM-35、MCM-48等多种分子筛及分子筛膜的制备工艺，并有针对性地将膜应用到相应的反应体系，取得了非常好的小试结果。部分项目已经进行了中试研究，在工业化应用的前景非常好。提供小试技术转让或合作开发中试及工业化技术。成果产生时间及知识产权情况：1991年，与中石化共有知识产权。