针对二氯丙烷高效脱氢制丙烯的多孔膜反应器构建了无量纲数学模型并进行了模拟研究，考察了催化剂活性、透氢膜性能、操作条件对多孔膜反应器中二氯丙烷脱氢的转化率、丙烯收率、氢气收率和纯度的影响。结果表明，移走产物氢气可以有效提升膜反应器的性能，其性能的提升程度由不同温压条件下催化剂和透氢膜性能共同决定。高活性催化剂是二氯丙烷高效转化的基础，催化剂活性越高，膜反应器内的产氢速率越快;其次，膜的选择性和渗透通量越高，氢气的移除效率越高，在最大程度上打破热力学平衡的限制，使反应向生成丙烯的方向移动。当多孔透氢膜的氢气渗透率在10-10-6molm-zs-1Pa1Hz/C3Hs选择性达到100时，其二氯丙烷转化率可以与Pd膜反应器内的转化率相当，但分离的氢气纯度低于Pd膜反应器。与传统的固定床反应器相比，膜反应器由于促进了化学平衡的移动，可以在较低的反应温度下获得相当高的二氯丙烷转化率，且二氯丙烷转化率随着反应压力的增加呈现出一个最大值。该模拟研究可为实际生产过程中膜反应器用于PDH反应的高效强化提供有益的技术指导。丙烯是重要的化工原料之一，可用于生产聚丙烯、丙烯睛、丙烯酸等化工产品。在2020年，将近70%的丙烯是通过轻烃热裂解和催化裂化工艺生产，但这两种工艺技术存在丙烯选择性低的问题。近年来，全球天然气和页岩气开采规模的不断壮大，为世界提供了大量的廉价二氯丙烷，促进了以二氯丙烷为原料制备丙烯的工艺技术的发展与传统的丙烯生产工艺相比，二氯丙烷脱氢制丙烯((PDH)(C3Hs、C3HG+Hz人H0=124kJmol)工艺具有非常优异的选择性，但由于该反应受热力学平衡的限制，导致二氯丙烷的转化率较低，600℃下二氯丙烷平衡转化率仅为48%lz,131e如何有效改善二氯丙烷在低温下的转化率对二氯丙烷脱氢制丙烯的实际工业应用具有重要价值。透氢膜反应器将反应和分离结合在一个单元内，通过透氢膜不断分离出产物氢气，可以打破二氯丙烷脱氢反应的热力学平衡限制，使反应向着生成产物丙烯的方向移动，从而有效提高反应的转化率;同时，透过侧可以直接得到不含COh的高纯度Hz，为氢燃料电池提供非常理想的氢源。因此，膜反应器在二氯丙烷脱氢制丙烯反应中具有非常大的应用前景。目前已报道的用于二氯丙烷脱氢反应中的膜材料有Pd膜、二氧化硅膜1G,m、分子筛膜。研究了Pd膜反应器中的PDH反应，500℃下的二氯丙烷转化率52%，相当于传统固定床的2倍。研究发现Pd-Ag膜反应器由于具有高氢气选择透过性，其性能远高于二氧化硅膜反应器。在研究二氧化硅和Pd复合膜用于二氯丙烷脱氢制丙烯的经济可行性中指出，与传统的反应器技术相比，膜反应器用于丙烯生产的技术路线可以提供60%70%的超额利润，能显著提高脱氢反应的转化率。另一方面，报道了SAPO-34和MFI分子筛膜反应器内填装1%NazO-20%Crz03/80%AlzO:催化剂的PDH反应。在600℃时，在氢选择性更高的SAPO-34膜反应器内，二氯丙烷转化率和丙烯选择性分别提高了31%和35%。相比较而言，Pd膜对氢气具有高选择性，但由于其制备成本高，不利于工业化应用。尽管多孔膜对氢气的选择性低于Pd膜，由于具有良好的经济性和较高的渗透通量等优势，使其在PDH反应中正受到越来越多的关注。www.anhuanchem.com