Разработка процесса каталитического пиролиза углеводородного сырья

• Автор: Жагфаров, Фирдавес Гаптелфартович
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 258 с. : ил.

1.1. Механизм каталитического пиролиза углеводородного сырья.

1.2. Катализаторы пиролиза.

1.3. Роль носителей в каталитической системе

1.4. Структура зернистых керамических материалов системы АГО3 БЮз

1.5. Природа и свойства коксовых отложений.

1.6. Коксообразование при каталитических процессах.

1.7. Ингибирование коксообразования при пиролизе.

Глава II. Объекты и методы исследований

2.1. Методика проведения экспериментов.

2.2. Методика анализа продуктов пиролиза.

2.3. Характеристика сырья и реагентов

2.4. Методика приготовления и исследования носителей
и катализаторов
2.5. Методика определения керамических характеристик.
2.6. Анализ фазового состава носителей.
2.7. Оценка точности экспериментальных результатов.
Глава III. Исследование промышленного и разработка новых носителей для катализаторов пиролиза.
3.1. Исследование промышленного носителя и катализаторов на его основе
3.2. Разработка муллитокорундового носителя и катализатора на
его основе
3.3. Разработка носителя на основе огнеупорной глины и катализатора на его основе
3.4. Исследование каталитических свойств чистых носителей
3.5. Испытание катализаторов на основе различных носителей.
3.6. Синтез и исследование катализатора на основе
V5 и 4V3.
3.7. Исследование влияния различных факторов на активность и коксуемость катализаторов, полученных на основе пятиоксида ванадия.
Глава IV. Физикохимические исследования носителей и катализаторов пиролиза.
4.1. Исследование фазового состава носителя МК и ОГ методом рентгенофазного анализа
4.1.1. Исследование фазового состава ванадиевого катализатора.
4.1.2. Исследование фазового состава носителя с помощью поляризационного микроскопа
4.2. Исследование кинетики процесса пиролиза на чистых носителях и катализаторах
4.3. Исследование процесса коксообразования на катализаторах пиролиза.
4.4. Микрорентгеноспектральные исследования свежего
и закоксованного модифицированного катализатора
Глава V. Разработка новьгх каталитических систем.
5.1. Исследование влияния содержания активной массы на катализаторе на основе оксида магния на процесс пиролиза.
5.2. Исследование катализаторов на основе 1У4.
5.3. Исследование катализаторов на основе вгСЬ.
5.4. Исследование катализаторов на основе 8Ю
5.5. Сопоставительная оценка исследованных каталитических систем
Глава VI. Исследование процесса каталитического пиролиза на установках различного масштаба.
6.1. Исследование процесса каталитического пиролиза
на опытной установке.
6.1.1. Результаты исследований каталитического пиролиза
на опытной установке.
6.1.2. Каталитический пиролиз прямогонного бензина.
6.1.3. Каталитический пиролиз бензинарафината.
6.1.4. Каталитический пиролиз этановой фракции.
6.1.5. Каталитический пиролиз широкой фракции легких углеводородов ШФЛУ.
6.1.6. Характеристика жидких продуктов пиролиза прямогонного бензина и бензинарафината
6.1.7. Влияние давления на каталитический пиролиз
6.1.8. Влияние диаметра реакционной трубы на показатели процесса пиролиза.
6.1.9. Коксообразование
6.1 Регенерация катализатора.
6.1 Исследования коррозионных свойств катализатора
в процессе пиролиза
6.1 Испытание катализатора на длительность работы
6.2. Отработка каталитического пиролиза на опытнопромышленной установке.
6.2.1. Результаты опытнопромышленных испытаний процесса на бензинерафинате.
6.2.2. Результаты опытнопромышленных испытаний
процесса на бутановой фракции
6.3. Исследование процесса каталитического пиролиза на
промышленном блоке
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Роль носителей в каталитической системе Роль носителей в формировании свойств каталитической системы для любого каталитического процесса исключительно велика. Химическая природа носителя и его поровая структура оказывают значительное влияние на стабильность и активность нанесенных катализаторов. Носители каталитических систем для различных процессов должны обладать определенными свойствами высокой механической прочностью, термической стабильностью и индивидуально для каждого процесса соответствовать другим требованиям. В последние годы большое значение придается созданию более дешевых и доступных носителей для каталитических процессов. В нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности в высокотемпературных каталитических процессах применяют различные носители на основе глин, активного оксида алюминия, различных силикагелей, цеолитов и другие . Для большинства высокотемпературных процессов в качестве носителя применяют различные формы оксида алюминия. Необходимо отметить, что форма оксида алюминия является чрезвычайно твердым материалом. По твердости он следует непосредственно за алмазом, и этим обусловлены два обстоятельства с одной стороны, он чрезвычайно устойчив при высоких температурах и давлениях, в условиях жесткого износа, а с другой является отличным шлифовальным материалом, что оказывает отрицательное действие на реакторы, насосы, вентили и коммуникации . Исследованием структуры глинозема занимались многие ученые , . Отметим лишь три публикации, которые послужили основой наших современных знаний о структуре оксида алюминия это работы Штрумпфа с сотрудниками , Тертинси и Пейти и Липпенса , . Авторы в качестве носителя для катализаторов крекинга использовали оксид кремния, когда оксид алюминия неприменим. Прежде всего, оксид кремния значительно более устойчив к воздействию кислой среды, а значит в гораздо большей степени, чем оксид алюминия, пригоден для работ в таких средах. Однако щелочная среда губительным образом действует как на оксид кремния, так и на оксид алюминия, и ни один из них не пригоден для работы в основных средах. В последнее время в качестве носителя используют чипсы из плавленного кварца, выпускаемых американской компанией i . Этот кремнезем почти так же инертен, как и плавленный оксид алюминия, поэтому практически не вступает во взаимодействие с катализатором и не вносит никакого вклада в исследуемую реакцию. На промышленном рынке имеются различные типы диатомитов, Некоторые из них подвергают прокаливанию, другие кислотной или щелочной обработке и отмывке для удаления экстрагировавшихся компонентов. Эти формы не проявляют активности по отношению к щелочи с 7,5, однако активность можно увеличить путем введения 5 золя БЮг . В качестве носителя в последнее время используют оксиды редкоземельных элементов лантан, церий и т. Они обладают многими характеристиками, которые делают их отличными носителями для высокотемпературных процессов высокая температура плавления, хорошая термостойкость, они довольно реакционноспособны в твердофазных реакциях и вполне доступны как в виде индивидуальных оксидов, так и в виде менее дорогих смесей. Одним из свойств оксидов РЗЭ, которым не обладает большинство других носителей, является то, что они, особенно оксид церия, термолюминесцентны при температуре 0С. При использовании оксидов РЗЭ в качестве носителей излучаемая носителем энергия может поглощаться молекулами, реагирующими на катализаторе, в результате чего реакция может облегчаться или затрудняться . В условиях работы катализатора носитель может оказывать синергетическое действие и приводить к эффектам, которые не могут быть вызваны никакой другой комбинацией катализатора и носителя. Например, в случае крекинга нефти поведение цеолитных катализаторов, содержащих одновременно и церий и лантан, существенно отличается от индивидуального поведения монометаллических форм цеолитов . В процессах, проводимых в реакторах с большим перепадом давления, широко используют сотовые носители, которые изготавливаются из оксида алюминия, кордиерита, муллита, других неметаллических веществ, а также из различных тугоплавких металлов .