Каталитические наносистемы для получения олефинов крекингом пропана

• Автор: Маркова, Екатерина Борисовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАІШЕ
Введение

ГЛАВА 1. Литературный обзор

1.1. Крекинг углеводородов

1.1.1. Термический крекинг

1.1.2. Каталитический крекинг

1.2. Катализаторы крекинга пропана

1.3. Наноструктурные катализаторы в реакциях крекинга пропана

1.4. Оксид алюминия для крекинга пропана

1.4.1. Физико-химические свойства оксида алюминия

1.4.2. Модели поверхности оксида алюминия
1.4.3. Текстурные характеристики
1.4.4. Зависимость свойств оксида алюминия от температуры прокаливания
1.4.5. Оксид алюминия как носитель каталитически активной фазы
ГЛАВА 2. Синтез и физико-химические характеристики наноструктурных катализаторов на основе оксида алюминия
2.1. Синтез и основные характеристики
2.1.1.Синтез нановолокнистого аэрогеля оксида алюминия
2.1.2. Характеристики химического состава и структуры нановолокнистого аэрогеля оксида алюминия
2.1.3. Синтез нановолокнистых аэрогелей на основе оксида алюминия (ТЮ2/АІ2О3, SiCb/AbCb)
2.1.4. Характеристики химического состава и структуры нановолокнистых аэрогелей на основе оксида алюминияГПСЬ/АЬОз, БіСЬ/АЬОз)
2.1.5. Синтез высокопористого оксида титана
2.2. Определение пористости и удельной поверхности синтезированных катализаторов
2.3. Определение первичных адсорбционных центров нановолокнистых аэрогельных катализаторов
ГЛАВА 3. Каталитический крекинг пропана

3.1 Методика эксперимента
3.2. Исследования каталитической активности нановолокнистых аэрогельных катализаторов на основе оксида алюминия
3.3. Влияние обработки водородом нановолокнистых аэрогельных катализаторов на основе оксида алюминия на их физико-химические свойства
3.4. Каталитическая активность и селективность различных катализаторов в реакции крекинга пропана
3.5. Стабильность работы новых каталитических наносистем на основе нановолокнистого аэрогеля аксида алюминия
3.6. Влияние адсорбции пропана, в ходе реакции крекинга, на структуру нановолокнистых аэрогельных катализаторов
Выводы
Благодарности
Список литературы
Приложение
Приложение I (рисунки)
Приложение 2 (таблицы)
Приложение 3 (использованное оборудование)
Приложение 4 (применяемый метод)

Введение
В настоящее время в России такое драгоценное сырье как попутный нефтяной газ (ПНГ) в значительной мере просто сжигается, при этом теряются сотни миллиардов рублей в год и наносятся урон окружающей среде.
Специфика попутного нефтяного газа (ПНГ) состоит в том, что он является побочным продуктом нефтедобычи. По геологическим характеристикам различают газ газовых шапок и газ, растворенный в нефти. ПНГ представляет собой смесь газо- и парообразных углеводородных и неуглеводородных компонентов, выделяющихся из нефтяных скважин и из пластовой нефти при ее разгазировании. Основными компонентами попутных нефтяных газов являются углеводороды от метана до гексана, включая изомеры С4 — Св, но с преобладанием фракции С3-С4. Неуглеводородные компоненты попутных нефтяных газов могут быть представлены азотом, углекислым газом, гелием, аргоном, а также сероводородом, количество которого достигает иногда нескольких процентов.
В то время как в развитых сз ранах - США, Канаде, Норвегии доля утилизации ПНГ составляет 99 - 100 %, то в нашей стране она не превышает 60 %. Правительство уделяет повышенное внимание увеличению доли переработки ПНГ, считая его наиболее актуальным и приоритетным в данном направлении [1-4].
Основные направления неквалифицированного использования попутного нефтяного газа в России можно увидеть на рисунке I.
поставки на ГПЗ
22,7%
сжигание на факелах

энергетика, закачка в пласты
Рисунок 1 - Использование попутного нефтяного газа в России

Следует отметить, что все катализаторы на основе активированных углей с повышением объемной скорости подачи сырья быстро теряли активность, что связано с коксообразованием и в связи с этим уменьшением удельной поверхности катализатора [79].
1.3. Наноструктурные катализаторы в реакциях крекинга пропана
Рисунок 2 - Фотография монолитного полимера (а) и углерода (b), SAXS модели (с) снимки
ПЭМ НОМС (d) and С ОМС (е)
Из-за своего не тривиального строения в виде волокон, нитей или трубок с размерами в пределах нанометров, ранее абсолютно инертный материал начинает проявлять каталитическую активность даже без нанесения на него активной формы металлов. Такое строение обеспечивает очень развитую поверхность.
В последнее время использование мезопористых углеродных нанотрубок без металлической фазы, в качестве катализаторов для крекинга пропана, находит широкое применение [80]. Данные катализаторы синтезированы из полимерной матрицы темплатным синтезом (рисунок 2)
— номе _ сомс
Катализаторы данного типа представляют интерес, так как обладают высокой селективностью по пропилену (до 95%) в реакции крекинга пропана. Для образцов данного