Формирование активной поверхности боратсодержащих катализаторов олигомеризации легких алкенов

• Автор: Карпова, Татьяна Равильевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ |

Введение V

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Общая характеристика процессов олигомеризации легких алкенов

1.2 Представления о механизме реакции олигомеризации

1.2.1 Механизм олигомеризации этилена

1.2.2 Механизм олигомеризации алкенов С3-С4

1.3 Гетерогенные катализаторы олигомеризации

1.3.1 Никельсодержащие катализаторы олигомеризации этилена

1.3.2 Катализаторы олигомеризации алкенов С3-С

1.3.2.1 Твердая фосфорная кислота
1.3.2.2 Аморфные алюмосиликаты
1.3.2.3 Цеолитные катализаторы
1.3.2.4 Ионообменные смолы .....................V...V
1.3.2.5 Анион-модифицированные оксиды металлов
Заключение к главе 1............:....„........................... ,..
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1 Приготовление катализаторов
2.1.1 Приготовление образцов боратсодержащего оксида алюминия
2.1.2 Приготовление образцов боратсодержащего оксида циркония
2.1.3 Приготовление образцов системы №0/В203-А120з
2.2 Исследование физико-химических свойств катализаторов
2.2.1 Определение химического состава
2.2.2 Термический анализ
2.2.3 Рентгенофазовый анализ
2.2.4 ЯМР-спектроскопия твердого тела
2.2.5 Просвечивающая электронная микроскопия
2:2.6 Сканирующая электронная микроскопия
' г»».. ..»г4 гм«.-. ■;! -, ■ ( | •' ■
2.2.7 Низкотемпературная адсорбция азота
2.2.8 Темпетурно-программируемая десорбция аммиака ..[
2.2.9 ИК-спектроскопия
2.2.10 ИК-спектроскопия адсорбированного СО

2.2.11 Электронная спектроскопия диффузного отражения
2.2.12 Температурно-программируемое восстановление ...;
2,3 Изучение каталитических свойств
2.3.1 Олигомеризация бутенов
2.3.2 Олигомеризация этилена
Глава Зг Физико-химические и каталитические свойства боратсодержащих оксидов алюминия и циркония
3.1 Катализаторы олигомеризации на основе боратсодержащего оксида алюминия ... ...................................................... ..:
3.1.1 Структура И морфология системы В2О3-А12О
3.1.2 Текстурные характеристики системы В2О3-А12О
3.1.3 Кислотные свойства системы ВгОз-А12Оз :
3.1.4 Каталитические свойства системы В2О3-АІ2О3 в олигомеризации бутенов.
3.2 Катализаторы олигомеризации на основе боратсодержащего оксида алюминия
.....................,Ц...„..^.^.................. .."•■”••• у.
3.2.1 Структура и морфология системы В20з-2Ю
3.2.2 Текстурные характеристики системы В203-гг

3.2.3 Кислотные свойства системы В20з-2г
3.2.4 Каталитические свойства системы В203-2Ю2 в олигомеризации бутенов 102 Заключение к.главе
Глава 4. Физико-химические и каталитические свойства системы Кі0/В203-А120з
4.1 Структура и морфология системы №0/В203-А120з
4.2 Состояние катионов №2+ в системе МО/ВгОз-А^Оз
4.3 Текстурные характеристики системы №0/В20з-А120з
4.4 Кислотные свойства системы №0/В2Оз-А12Оз
4.5 Каталитические свойства системы МЮ/ВгОз-А^Оз в олигомеризации этилена
Заключение к главе 4
Заключение
Выводы
Благодарности
Список литературы

составляло 81-85 [103], ИОЧ - 100, а при олигомеризации пропен-бутеновой смеси бензиновая фракция имела МОЧ 82,5 и ИОЧ 97 [104].
Кроме того, появились работы по изучению олигомеризации легких алкенов,полученных по'методу Фишера-Тропша, на твердом фосфорнокислотном катализаторе [11,98, 100]. Так в работе [11] показано, что гидрированный продукт олигомеризации имеет октановое число 86-88, которое выше, чем для продукта переработки широкой фракции С3-С5. Присутствие в сырье пропилена и пентенов приводит к уменьшению содержания разветвленных продуктов. Была установлена следующая последовательность реакционной способности алкенов для смесей С3-С5: изобутилен > метилбутены > н-бутены = пропен > н-пентены.
При олигомеризации пропан-пропиленовой или бутан-бутиленовой фракций каталитического крекинга, содержащих примеси сернистых и диеновых соединений, ОТЛОЖеН1Щ СООТВеТСТВ^Щ11Х продуктов осмоления сокращают скок службы катализатора (с |Нескольких месяцев до 2-3 недель). Соединения азота также отравляют фосфорнокислотный катализатор.
Традиционно для ТФК используется кремнийсодержащий носитель, хотя существует ряд исследований, предлагающих новые варианты носителей (цеолиты, алюмос1шикаты, активйрованньпй.уголь) [105]. !
При эксплуатации структурно-механические свойства фосфорнокислотного катализатора существенно изменяются. Под действием температуры и отложений тяжелых продуктов происходит потеря прочности и разбухание гранул носителя в трубках реакторов. Все фосфорнокислотные катализаторы олигомеризации имеют

общие недостатки: короткий срок службы (2-6 месяцев), 'унос кислоты, коррозия оборудования и нерегенерируемость. Удаление из реакторов отработанного катализатора, а также его утилизация представляют определенные технические и экологические проблемы.. Тем не менее, фосфорнокислотный катализатор, благодаря высокой активности и селективности, до сих пор остается конкурентоспособным без существенных изменений в его составе и технологии получения.