Каталитическое облагораживание прямогонного нефтяного сырья на высокомодульных цеолитсодержащих катализаторах

• Автор: Крахмалева, Илона Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 133 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Цеолиты как перспективные катализаторы нефтехимической промышленности.

1.2. Химические превращения углеводородов на цеолитных катализаторах.

1.3. Катализаторы изомеризации полифункционального действия.

1.4. Увеличение срока службы цеолитных катализаторов.

1.5. Перспективные процессы, основанные на цеолитном катализе.

1.6. Цеоформинг как процесс облагораживания низкооктанового

углеводородного сырья.

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1. Характеристики цеолитов и физикохимические методы исследования их состава.
2.2. Методика модифицирования цеолитных катализаторов
2.3. Физикохимические методы исследования состава сырья
и получаемых продуктов
2.3.1 Определение фракционного состава сырья в аппарате АРН2.
2.3.2. Метод хроматографического анализа состава газообразных продуктов.
2.3.3. Метод хроматографического анализа состава жидких продуктов.
2.3.4. Методика определения плотности бензинов.
2.3.5. Методика количественного определения ароматических
углеводородов.
2.4. Методы определения эксплуатационных характеристик получаемых
высокооктановых бензинов
2.4.1. Методика определения октановых чисел бензинов
по моторному методу.
2.4.2 Методика графического определения октановых чисел бензинов
2.5. Схемы и описание экспериментальных установок, используемых при проведении испытаний.
2.5.1. Схема лабораторной установки
2.5.2. Схема пилотной установки
2.5.3. Схема опытнопромышленной установки.
Глава 3. Исследование влияния РЗЭ на состав и свойства продуктов
облагораживания прямогонных бензиновых фракций
Глава 4. Исследование влияния металлов УУ групп Периодической системы Ре, Со, Мп, на состав и свойства продуктов облагораживания.
4.1. Исследование индивидуальных катализаторов.
4.2. Использование принципа послойного катализа внутри
одного реакторного блока
4.2.1. Исследование каталитических систем, содержащих ионы марганца
4.2.2. Исследование каталитических систем, содержащих ионы железа
4.2.3. Исследование каталитических систем, содержащих ионы кобальта.
4.2.4. Исследование каталитических систем, содержащих ионы никеля.
Глава 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ В ОБЛАГОРАЖИВАНИИ БЕНЗИНОВ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Список используемых источников


Первые промышленные исследования цеолитов 7 были предприняты фирмой i i i США в г. Исследовательские работы, выполненные Милтоном и сотрудниками, привели к синтезу и промышленному производству синтетических цеолитов, не имеющих природных аналогов. Главным достижением проведенной работы можно считать определение условий направленного синтеза цеолитов. Природные цеолиты морденит, шабазит, эрионит, клиноптилолит. Синтетические типа А, X, , К, омега, зеолит морденит, 5, 8, . Основной объем промышленных молекулярных цеолитовых сит, которые используются в адсорбции и катализе, приходится на цеолиты А, X, . В последнее время разработаны пути синтеза нового класса цеолитов свервысококремнеземных СВК, в которых силикатный модуль 0. В США они получили название цеолиты . Методика синтеза сверхвысококремнеземных цеолитов близка к условиям синтеза получения высококремнеземных цеолитов. Однако в этом случае к исходным компонентам кремнезолю, аллюминату аммония, свободной натриевой щелочи и воде добавляют тетраалкиламмониевое основание в виде гидроксида или соли. Различают несколько модификаций СВКЦ. Это 5, он содержит радикал СзН74Ы 8 С2Н54М С4Н94Р. Объемы органических радикалов составляют 0,0, нм3 и намного превышают объемы обычных катионов. При синтезе цеолитов типа в исходную смесь сразу вводят гидроксид тетраалкиламмония СзН74ЖН. БМ5 в присутствии таких соединений, как бутиловый спирт, этилендиамин, триэтаноламин, а так же без органических добавок. Объем пор всех высококремнеземных цеолитов невелик 0,10,2 см г. В цеолитах к катионному обмену способны только катионы натрия, органические радикалы разрушаются при 0 С, в результате чего поверхность цеолита протонируется. Основное применение цеолитов это, прежде всего процессы облагораживания низкооктановых углеводородных фракций. Это процессы крекинга, гидрокрекинга, изомеризации налканов, каталитическое алкилирование. Ниже описаны превращения углеводородов на цеолитных катализаторах. Кристаллические алюмосиликаты, как и аморфные, относятся к классу кислотноосновных катализаторов. Это положение не подвергается сомнению, хотя в последнее время для объяснения механизма ионных превращений, протекающих на цеолитах, чаще всего привлекаются окислительновосстановительные взаимодействия. Исследователи не пришли к единому выводу о природе кислотных центров цеолитов. Удерживанием катионами при высоких температурах воды, их гидролизом и образованием подвижных катионов Бренстедовских кислотных центров БКЦ. Кислотности по Льюису тетраэдров А4 с дефицитом катионов ЛКЦ. Совокупностью ЛКЦ и БКЦ. Высокой полимеризационной способностью электростатического поля, создаваемого катионами. В пользу протонного характера активности цеолитов свидетельствует, с одной стороны, инициирующее действие олефинов при крекинге парафинов зарождение цепи при образовании карбенийиона за счет присоединения протона к олефину и, с другой стороны, промотирующее действие добавок хлористого водорода и двуокиси углерода на активность катионных форм цеолитов, в особенности в реакциях ионного типа. Данные о соответствии Бренстедовской кислотности цеолитов и их активности в различных реакциях так многочисленны, что в последнее время сделаны попытки проведения глубоких аналогий между поведением цеолитов и сильных минеральных кислот и привлечения для их объяснения каталитических и адсорбционных свойств цеолитов таких характеристик как электроотрицательность ионов и их соединений и коэффициентов активности ионов. Улучшение октановой характеристики прямогонного углеводородного сырья происходит путем каталитической изомеризации и ароматизации парафиновых, а также дегидрирования нафтеновых углеводородов. Химизм процесса достаточно сложен и связан с одновременным протеканием множества параллельных, последовательных и сопряженных реакций по карбонийионному механизму 9. СС связей, приводящие к образованию олефинов, и вторичные реакции превращения промежуточных олефинов реакции перераспределения водорода в олефинах, приводящие к образованию более или менее насыщенных углеводородов т.