热重-质谱联用研究甲醇制烯烃反应的积炭裂解特性

考察了甲醇制烯烃(MTO)过程使SAPO-34沸石催化剂失活的积炭在惰性气氛程序升温下的裂解反应，发现积炭中存在大量在400℃~600℃可裂解的组分。通过热重-质谱联用研究了积炭的裂解特性，确认裂解的气体产物主要为丙烯和乙烯。通过气质联用及原位红外分析裂解前后的积炭组成变化，证明乙烯、丙烯是部分积炭物种(如：多甲基苯、多甲基萘等)在高温下裂解脱甲基侧链的产物，同时生成无侧链的稠环芳烃。通过不同升温速率下乙烯和丙烯生成速率变化，计算得到积炭物种裂解生成乙烯和丙烯的表观活化能分别为68.4kJ/mol和47.5kJ/mol。上述结果说明，在失活催化剂烧焦再生之前，可采用高温汽提裂解积炭，降低MTO过程的焦炭选择性，增产烯烃产品。由于裂解生成乙烯的表观活化能高于生成丙烯的活化能，因此降低温度有利于提高丙烯与乙烯之比。