吸热燃料催化裂解研究进展

化工进展

吸热燃料催化裂解研究进展

孙道安，李春迎，杜咏梅，张伟，吕剑

西安近代化学研究所陕西省氟化工工程技术研究中心，陕西西安710065

出版日期:2012-09-05 发布日期:2012-09-25

Progress of catalytic cracking of endothermic fuels

SUN Daoan，LI Chunying，DU Yongmei，ZHANG Wei，Lü Jian

Fluorine Chemical Engineering Technology Research Center of Shanxi Province，Xi’an Modern Chemistry Research Institute，Xi’an 710065，Shanxi，China

Online:2012-09-05 Published:2012-09-25

摘要/Abstract

摘要： 高超声速飞行是航空航天领域的最新前沿技术，是国家科技发展水平的重要标志。吸热燃料是实现高马赫（>5）超声速飞行器实际应用的核心技术之一，因而具有特殊的意义。本文介绍了吸热燃料的研究历程，重点从吸热燃料及其热沉、吸热燃料催化剂、催化剂的结焦以及催化裂解机理等方面对吸热燃料催化裂解进行介绍和评述。分子筛催化剂是吸热燃料催化裂解最具应用前景的一类催化剂，但同时也面临了吸热燃料原料的选择、分子筛骨架结构的改进和表面性质调变、催化剂结焦等基础研究以及催化剂负载、催化剂真实工况模拟等一系列工程应用研究双重挑战。吸热燃料催化裂解机理和动力学研究目前还很薄弱，未能真正深入到分子尺度把催化剂的微观作用与物质形态的变化有机结合，针对这方面的研究还应该大力加强，以更好地为催化剂的设计提供指导意义。

关键词: 吸热燃料, 催化裂解, 分子筛催化剂, 结焦, 机理和动力学

Abstract: Supersonic flight，the sign of the level of science and technology of a country，is the latest advanced technology in the territory of aerospace. Endothermic fuel is a core technology of supersonic flight. Research history of endothermic fuel is presented. Endothermic fuel and heat sink，catalysts，coking and mechanism of catalytic cracking are reviewed. Zeolite catalyst is one of the most promising catalysts for catalytic cracking of endothermic fuels. However，basic research including selection of endothermic fuels，improvement of zeolite catalysts and catalyst coking，and engineering application research including catalyst loading and simulation of real working conditions are still challenges to application of endothermic fuels. Studies on catalytic cracking mechanism are still weak at present. Microcosmic effect of catalysts and morphology changes are not combined on the molecular scale in the research.

Key words: endothermic fuels, catalytic cracking, zeolite catalysts, coking, mechanism and kinetics

孙道安，李春迎，杜咏梅，张伟，吕剑. 吸热燃料催化裂解研究进展[J]. 化工进展.

SUN Daoan，LI Chunying，DU Yongmei，ZHANG Wei，Lü Jian. Progress of catalytic cracking of endothermic fuels[J]. Chemical Industry and Engineering Progree.

[1]	涂玉明, 邵高燕, 陈健杰, 刘凤, 田世超, 周智勇, 任钟旗. 钙基催化剂的设计合成及应用研究进展[J]. 化工学报, 2023, 74(7): 2717-2734.
[2]	白宇恩, 张彬瑞, 刘东阳, 赵亮, 高金森, 徐春明. ZSM-5分子筛酸性能和孔结构的协同作用对C₅烯烃催化裂解性能的影响[J]. 化工学报, 2023, 74(1): 438-448.
[3]	陈昇, 王梦钶, 鲁波娜, 李秀峰, 刘岑凡, 刘梦溪, 范怡平, 卢春喜. 原料油汽化特性对催化裂化反应结焦过程影响的CFD模拟[J]. 化工学报, 2022, 73(7): 2982-2995.
[4]	王景效, 贺翔宇, 龚剑洪, 许建良, 刘海峰. 新型催化裂解快速流化床内颗粒浓度分布实验研究[J]. 化工学报, 2021, 72(8): 4104-4110.
[5]	忻睦迪, 邢恩会. 三甲基膦和金属氧化物复合改性ZSM-5分子筛及其裂解性能研究[J]. 化工学报, 2021, 72(5): 2657-2668.
[6]	张玉明, 纪德馨, 朱翰文, 万利锋, 张炜, 温宏炎, 岳君容. 微型流化床中萘裂解生成小分子气体的反应动力学研究[J]. 化工学报, 2021, 72(5): 2604-2615.
[7]	刘美佳,王刚,张忠东,许顺年,王皓,党法璐,何盛宝. 碳五烷烃裂解制低碳烯烃反应性能的分析[J]. 化工学报, 2021, 72(10): 5172-5182.
[8]	王志远,丁旭东,王博研,邢志宏. 硫化物和硫/磷化合物的添加方式对石脑油热裂解结焦影响的研究[J]. 化工学报, 2020, 71(11): 5320-5336.
[9]	孙星, 徐可可, 孟华. 超临界压力正癸烷在螺旋管中传热与裂解吸热现象的数值模拟[J]. 化工学报, 2018, 69(S1): 20-25.
[10]	王平, 赵辉, 杨朝合. 面向过程控制的两段提升管重油催化裂解动态建模[J]. 化工学报, 2016, 67(8): 3499-3506.
[11]	王平, 赵辉, 杨朝合. 基于多目标优化的两段提升管重油催化裂解自优化控制[J]. 化工学报, 2016, 67(8): 3491-3498.
[12]	孙丽媛, 张亚飞, 巩雁军. ZSM-5/EU-1共生分子筛的可控合成及催化裂解性能[J]. 化工学报, 2016, 67(8): 3436-3445.
[13]	张络明, 许春芳, 马通, 巩雁军. La改性ZSM-5分子筛及其在催化裂解反应中的应用[J]. 化工学报, 2016, 67(8): 3408-3414.
[14]	赵丹, 袁美华, 张耀远, 姜桂元, 赵震, 刘佳, 韩善磊, 孙华倩. Cr掺杂ZSM-5双功能催化剂的制备及其催化裂解正丁烷[J]. 化工学报, 2016, 67(8): 3400-3407.
[15]	马通, 耿祖豹, 李冰, 赵琦, 巩雁军. 不同模板制备ZSM-5分子筛的酸性特征及催化裂解性能差异[J]. 化工学报, 2016, 67(8): 3374-3379.