Разработка алюмоплатиновых катализаторов риформинга углеводородов

• Автор: Ливенцев, Валерий Тихонович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. Литературный обзор

1.1 .Особенности действия катализаторов риформинга

1.2. Параметры процесса риформинга

1.3. Безводородный риформинг

1.4. Экологические аспекты процесса риформинга

Глава 2. Экспериментальная часть. Оборудование и методы

исследования.

2.1. Экспериментальное оборудование и методика

проведения опытов

2.2. Реактивы и исходное сырье.
2.3. Характеристика и методы приготовления катализаторов.
2.4. Методика проведения опытов
2.5. Методики определения содержания платины и рения
в катализаторе.
2.6. Физикохимические методы исследования катализаторов. Глава 3. Модифицирование алюмоплатиновых катализаторов
превращения нпарафинов
3.1. Определение состава и свойств алюмоплатиномедного
катализатора
3.2. Формирование катализатора под воздействием электрогидравлического удара.
3.3. Выводы к главе 3
Г лава 4. Совершенствование процесса риформинга.
4.1. Изучение полиметаллической каталитической системы
риформинга углеводородов
4.2. Физикохимические особенности дегидрирования
нафтснов гидрогенизата риформинга
4.3. Фракционирование катализата риформинга.
4.4. Выводы к главе 4
Глава 5. Исследование активности и физикохимических свойств
промышленных катализаторов риформинга
Выводы к главе 5.
Выводы.
Список литературы


На кислотной функции, осуществляемой носителем, происходит изомеризаций олефинов, их циклизация и гидрокрекинг, а также превращение пятичленных циклоолефинов в шестичленные. Все эти реакции протекают по карбкатионному механизму. Таким образом, олефины и циклоолефины являются важнейшими промежуточными продуктами реакции. Согласно схеме реакций риформинга, реакции, представленные параллельно оси абсцисс, протекают на кислотных центрах, а изображенные параллельно оси ординат на металлических центрах. Схема достаточно хорошо выражает ход бифункциональных реакций риформинга, однако она не учитывает в полной мере независимость действия металлической и кислотной функций катализатора и, следовательно, возможность протекания всех стадий одной и той же реакции на металлических или кислотных центрах. Такое исключение делается только для реакции дегидрирования шестичленных нафтенов, которая полностью протекает на металлических центрах. Однако реакция дегидроциклизации парафинов проходит не только по бифункциональному механизму, но и монофункциональному на металле. Гидрогенолиз парафинов также протекает на металлических центрах. С другой стороны, кислотная функция катализирует размыкание кольца пятичленных нафтенов. Должны быть приняты во внимание также реакции изомеризации и гидродеалкилирования ароматических углеводородов, имеющих немаловажное значение. С наибольшей скоростью протекают реакции,дегидрирования шести V членных нафтенов в ароматические углеводороды, что приводит к быстрому установлению равновесия. Реакции изомеризации пятичленных нафтенов в шестичленные, а также парафинов проходят тоже с достаточно большими скоростями. К числу наиболее медленно протекающих реакций относятся реакции дегидроциклизации парафинов. Основной путь повышения как скорости, так и селективности реакций дегидроциклизации заключается в снижении давления. Первым катализатором риформинга, нашедшим промышленное применение, был алюмомолибденовый катализатор МоАОз. Попытки использования других оксидных катализаторов СгзА, СоОМоЛ0з к успеху не привели 3. Алюмомолибденовый катализатор, как и современные катализаторы риформинга, катализирует реакции ароматизации, изомеризации и гидрокрекинга углеводородов. Однако селективность его в реакциях ароматизации, особенно парафинов, значительно ниже, а скорость закоксовывания намного больше. В конце х годов, когда возникла потребность в экономичном процессе каталитического риформинга для улучшения качества автомобильных бензинов, стали впервые применять более эффективный катализатор платиновый. На протяжении последующих десяти лет платиновые катализаторы вытеснили оксидные, а широкие исследования привели к созданию разных их модификаций для процесса каталитического риформинга. Существенным фактором процесса риформинга является парциальное давление водорода. В обратимой реакции дегидрогенизации нафтенов равновесие сдвигается вправо с повышением температуры и снижением давления. В то же время повышение парциального давления водорода способствует подавлению побочных реакций уплотнения образующихся непредельных углеводородов, приводящих в итоге к отложениям кокса на катализаторе и падению активности последнего. Исходя из этих соображений, для всех модификаций промышленных установок риформинга предусматривалось повышенное давление, которое определялось в первую очередь активностью катализатора. С переходом на платиновый катализатор изменились технологический режим и схема процесса риформинга. Более высокая активность платинового катализатора позволила повысить давление в системе и снизить температуру. В то же время возросла объемная скорость подачи сырья. Болес низкая температура и повышенная селективность катализатора позволили увеличить продолжительность его безрегенерационной работы. Дорог овизна платины предопределила малое ее содержание в промышленных катализаторах риформинга, а, следовательно, необходимость весьма эффективного ее использования. Этому способствовало также применение в качестве носителя оксида алюминия, который давно был известен как лучший носитель для катализаторов ароматизации.