針對二氯丙烷高效脫氫制丙烯的多孔膜反應器構建了無量綱數學模型并進行了模擬研究，考察了催化劑活性、透氫膜性能、操作條件對多孔膜反應器中二氯丙烷脫氫的轉化率、丙烯收率、氫氣收率和純度的影響。結果表明，移走產物氫氣可以有效提升膜反應器的性能，其性能的提升程度由不同溫壓條件下催化劑和透氫膜性能共同決定。高活性催化劑是二氯丙烷高效轉化的基礎，催化劑活性越高，膜反應器內的產氫速率越快;其次，膜的選擇性和滲透通量越高，氫氣的移除效率越高，在最大程度上打破熱力學平衡的限制，使反應向生成丙烯的方向移動。當多孔透氫膜的氫氣滲透率在10-10-6molm-zs-1Pa1Hz/C3Hs選擇性達到100時，其二氯丙烷轉化率可以與Pd膜反應器內的轉化率相當，但分離的氫氣純度低于Pd膜反應器。與傳統的固定床反應器相比，膜反應器由于促進了化學平衡的移動，可以在較低的反應溫度下獲得相當高的二氯丙烷轉化率，且二氯丙烷轉化率隨著反應壓力的增加呈現出一個最大值。該模擬研究可為實際生產過程中膜反應器用于PDH反應的高效強化提供有益的技術指導。丙烯是重要的化工原料之一，可用于生產聚丙烯、丙烯睛、丙烯酸等化工產品。在2020年，將近70%的丙烯是通過輕烴熱裂解和催化裂化工藝生產，但這兩種工藝技術存在丙烯選擇性低的問題。近年來，全球天然氣和頁巖氣開采規模的不斷壯大，為世界提供了大量的廉價二氯丙烷，促進了以二氯丙烷為原料制備丙烯的工藝技術的發展與傳統的丙烯生產工藝相比，二氯丙烷脫氫制丙烯((PDH)(C3Hs、C3HG+Hz人H0=124kJmol)工藝具有非常優異的選擇性，但由于該反應受熱力學平衡的限制，導致二氯丙烷的轉化率較低，600℃下二氯丙烷平衡轉化率僅為48%lz,131e如何有效改善二氯丙烷在低溫下的轉化率對二氯丙烷脫氫制丙烯的實際工業應用具有重要價值。透氫膜反應器將反應和分離結合在一個單元內，通過透氫膜不斷分離出產物氫氣，可以打破二氯丙烷脫氫反應的熱力學平衡限制，使反應向著生成產物丙烯的方向移動，從而有效提高反應的轉化率;同時，透過側可以直接得到不含COh的高純度Hz，為氫燃料電池提供非常理想的氫源。因此，膜反應器在二氯丙烷脫氫制丙烯反應中具有非常大的應用前景。目前已報道的用于二氯丙烷脫氫反應中的膜材料有Pd膜、二氧化硅膜1G,m、分子篩膜。研究了Pd膜反應器中的PDH反應，500℃下的二氯丙烷轉化率52%，相當于傳統固定床的2倍。研究發現Pd-Ag膜反應器由于具有高氫氣選擇透過性，其性能遠高于二氧化硅膜反應器。在研究二氧化硅和Pd復合膜用于二氯丙烷脫氫制丙烯的經濟可行性中指出，與傳統的反應器技術相比，膜反應器用于丙烯生產的技術路線可以提供60%70%的超額利潤，能顯著提高脫氫反應的轉化率。另一方面，報道了SAPO-34和MFI分子篩膜反應器內填裝1%NazO-20%Crz03/80%AlzO:催化劑的PDH反應。在600℃時，在氫選擇性更高的SAPO-34膜反應器內，二氯丙烷轉化率和丙烯選擇性分別提高了31%和35%。相比較而言，Pd膜對氫氣具有高選擇性，但由于其制備成本高，不利于工業化應用。盡管多孔膜對氫氣的選擇性低于Pd膜，由于具有良好的經濟性和較高的滲透通量等優勢，使其在PDH反應中正受到越來越多的關注。www.chnlcjt.com