Закономерности процесса ароматизации низших алканов на модифицированном Ga-Sc цеолитном катализаторе

• Автор: Савицкий, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 115 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1 Общие сведения о попутном нефтяном газе

1.1.1 Качественные о количественные характеристики попутного

нефтяного газа.

1.2.Процессы переработки алканов в ароматические углеводороды

1.2.2 Свойства цеолитов и катализаторов на их основе

1.2.2.1 Промотрование цсолитных катализаторов.

1.2.2.1 Галлий промотированные цеолиты

1.2.3 Механизм каталитического превращения попутного нефтяного газа на цеолитах.
1.2.3.1 Химизм процесса получения ароматических углеводородов из низших алканов СЗС4 на цеолитсодержащих катализаторах
1.2.3.1 Химизм процесса получения высших углеводородов из метана
природного газа на цеолит содержащих катализаторах
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.2 Экспериментальное исследование катализаторов процесса ароматизации низших алканов.
2.2.1 Методика приготовления катализаторов
2.2.2 Методика проведения экспериментов.
2.3 Физикохимические исследования цеолитных катализаторов.
2.3.1 Рентгеноспектральный анализ.
2.3.2 Термодесорбия газов.
2.3.2 Термопрограммированная десорбция аммиака
2.3.2 Адсобционный метод
2.3 Оценка точности эксперимента
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИИ АРОМАТИЗАЦИИ В ПРИСУТСТВИИ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЦЕОЛИТОВ.
3.1 Исследование каталитической активности исходного НЦВМ цеолита.
3.2 Выбор промотирующего агента.
3.3 Исследование влияния скорости подачи сырья и давления на
каталитическую активность цеолитного катализатора.
ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПРОМОТИРОВАННОГО НЦВМ
ЦЕОЛИТА.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Исследовать влияние оксидов переходных металлов на каталитическую активность и селективность цеолитного катализатора. Провести физикохимическое исследование структуры цеолитов модифицированных оксидами скандия и галлия и выявить влияние морфологии промотора на свойства полученных катализаторов. Изучить природу и распределение активных центров в модифицированных цеолитных катализаторах. Оценить влияние предварительной температурной и механической обработки на физикохимические и каталитические свойства катализаторов. Установить влияние технологических параметров проведения процесса ароматизации температуры, давления, скорости подачи реагентов на физикохимическое поведение катализатора. Научная новизна. Методами физикохимического анализа установлено влияние промоторов на структуру катализатора, природу и распределение активных центров в структуре цеолита. Предложены научнообоснованные подходы повышения каталитической активности и стабильности цеолитов в реакциях ароматизации низших алканов. Практическая значимость. Полученные результаты представляют интерес для специалистов, занимающихся изучением свойств цеолитных катализаторов. Установленные зависимости между адсорбционными, кислотными и структурными свойствами каталитических систем и их каталитической активностью, открывают широкие возможности для целенаправленного поиска и приготовления высокоэффективных катализаторов ароматизации низших алканов. В результате применения катализатора, полученного по разработанной методике, срок окупаемости установки сокращен с до лет. ГЛАВА 1. Общие сведения о попутном нефтяном газе ПНГ его составе, физикохимических свойствах по месторождениям техникотехнологических особенностях процессов его добычи, подготовки и транспорта, о количественном и качественном изменениях в период разработки месторождений изложены в работах Брода И. О. 1, Антипьева В. Н. 2, Бакирова . Бурдынь Т. А. 4,, Быкова В. Н. 5, Вяхирева Р. И. 6, Жижченко Б. П. 7, Лутошкина Г. С. 8, Мищенко И. Бараза В. И. , Муравьева И. М. , Смирнова . Соколова . Тронова В. П. и др. Горючие углеводородные газы, встречающиеся в природе, условно делятся на две категории природный газ, добываемый на газовых и газоконденсатных месторождениях, и нефтяной газ, встречающийся, как в свободном состоянии в виде газовой шапки над нефтяной залежью так и в растворенном виде в нефти. Попутный нефтяной газ который добывается вместе с нефтью из нефтяных скважин и выделяется при е разгазировании , . Углеводородный газ добываемый на газовых и на газоконденсатных месторождениях, в основном, состоит из метана и его гомологов этан, пропан, бутан и не углеводородных включений сероводород, гелий, углекислый газ, азот и инертные газы . Попутный нефтяной газ существенно отличаться по составу от газа добытого из газовой залежи. В ПНГ содержание метана может варьироваться в широких пределах от до . Как правило содержание веществ с большей молекулярной массой в нем больше, чем в газе добытом на газовом месторождении. Поэтому нефтяные газы относятся к жирным, или богатым, газам . Сз, кислых газов, не горючих газов азота и углекислоты и инертных газов редких газов . По содержанию высоко кипящих компонентов нефтяные газы
классифицируются на легкие Сз гм , средние от до 0 гм жирные более 0 гм . Присутствие перечисленных компонентов усложняет использование нефтяного газа в качестве топлива или сырья для нефтехимической промышленности. В настоящее время на промыслах в основном перерабатывается нефтяной газ высокого давления первая ступень сепарации, что составляет около от всего объема извлеченного газа, а газ высоких ступеней сепарации более ценный с точки зрения дальнейшей переработки сжигается на факельных установках. При этом крупные вертикально интегрированные нефтяные компании довели уровень утилизации НПГ до . В то время как мелкие нефтегазодобывающие предприятия, сохраняют уровень утилизации газа равный только . Технологические потери газа связанные с применяемыми технологиями, варьируются пределах 2 и в абсолютном выражении составляют 0,7.