烃催化裂解中焦炭生成机理和动力学研究

本项目拟从正碳离子基元反应化学和动力学的理论深度研究烃固体酸催化裂解反应、焦炭生成和催化剂失活机理。首先，通过纯烃催化裂解反应实验，得出从活性正碳离子产生、畸变形成病态正碳离子（结焦前体）、引发焦炭生成和导致催化剂失活这一全过程的基元反应机理和动力学模型；然后，在实验的基础上将机理和模型依次延拓至混烃、石油馏分的催化裂解反应；进而考察催化剂酸性对活性正碳离子畸变、引发焦炭生成的影响，试验稀释气体对病态正碳离子生成和发展的抑制作用。本项目在研究方法上，利用实验数据求解基元反应动力学模型，得到基元反应动力学参数，比拟合实验反应数据得到的唯象动力学模型更具深刻性和系统性，将丰富、深化烃催化裂解中催化剂表面活性中间体反应化学和焦炭生成过程基元反应机理的认识。研究成果将为工业化石油馏分催化裂解中改进工艺、抑制焦炭生成和减缓催化剂失活提供更强的理论指导。