Изучение кислотных и каталитических свойств цеолитов типа ZSM-5 в процессе конверсии алканов C3-C4 в низшие алкены

• Автор: Трофимова, Алла Семеновна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 177 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Процессы получение низших алкенов

1.1.1 Термический пиролиз нефтяного и газового сырья

1.1.2 Альтернативные способы получения низших алкенов

1.1.3 Получение алкенов из алканов С3С4 на цеолитсодержащих

катализаторах.

1.2 Физикохимические и каталитические свойства цеолитов типа 5

1.2.1 Состав и строение высококрсмиеземных цеолитов типа гБМ5.

1.2.2 Кислотные свойства ВКЦ.

1.2.3 Факторы, регулирующие кислотные свойства ВКЦ.
1.3 Механизмы термического и каталитического превращения низших алканов
1.3.1 Механизмы термического и каталитического пиролиза
1.3.2 Механизмы каталитического крекинга алканов.
1.3.3 Особенности механизмов превращения низших алканов на цеолитах
типа гБМ5
ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Синтез высококремнеземных цеолитов типа 2М5 и получение катализаторов на их основе.
2.2 Физикохимическое исследование цсолитных катализаторов.
2.2.1 Исследование структуры цеолитсодержащих катализаторов
методом ИКспекгроскопии.
2.2.2 Исследование фазового состава цеолитсодержащих катализаторов
методом рентгенографического анализа.
2.2.3 Исследование кислотных свойств высококремнеземных цеолитов и цеолитсодержащих катализаторов методом термодссорбции аммиака
2.2.4 Методика проведения термодесорбционных опытов
2.3 Исследование конверсии алканов С3С4 на цеолитсодержащих катализаторах.
2.3.1 Методика газохроматографического анализа продуктов конверсии
2.3.2 Методика расчета выхода продуктов реакции.
2.4 Исследование процесса коксообразования
ГЛАВА 3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Термодинамические аспекты реакций превращения низших углеводородов.
3.1.1 Исследование термической конверсии ПБФ
3.2 Физикохимические и каталитические свойства ВКЦ
в Нформе.
3.3 Кислотные и каталитические свойства ВКЦ, модифицированных металлами.
3.3.1 Кислотные и каталитические свойства ВКЦ, модифицированных щелочными металлами.
3.3.2 Кислотные и каталитические свойства ЦСК, содержащих литий
3.3.3 Свойства ВКЦ, модифицированных щелочноземельными
металлами
3.3.4 Свойства ВКЦ, модифицированных переходными металлами.
3.3.5 Свойства ЦСК, содержащих медь
3.3.6 Изучение влияния совместного модифицирования ВКЦ литием и переходными металлами на кислотные свойства и конверсию алканов С3С4 в низшие алкены
3.3.7 Изучение стабильности ЦСК конверсии ПБФ в низшие алкены
ЛИТЕРАТУРА


Сопряженный процесс конверсии метанола и пропанбутановой фракции ПБФ на пентасилах рассматривается в . Наибольший выход алкенов наблюдается при соотношении ПБФ метанол 1 4 , где также установлено, что в газовая фаза продуктов конверсии состоит преимущественно из алкенов. Таким образом, процесс ГЕМНКС от аббревиатуры немецкого названия процесса кроме низших алкенов позволит одновременно получать высокооктановые компоненты моторных топлив, но в настоящее время внедрение в коммерческое производство невозможно изза слабой исследовательской проработки процесса. Сочетательное окисление метана в этилен. В целом, низшие алканы характеризуются низкой реакционной способностью, обусловленной высокой энергией насыщенных связей СН. Активация связей достигается применением катализатора. С, при этом равновесие сдвигается в сторону образования продуктов дегидрирования . Для предотвращения реакций окисления, снижающих селективность процесса, используют различные каталитические системы . Авторы в работе исследовали реакцию превращения метана в этилен и другие углеводороды на оксиде магния. В обзоре приводятся данные по окислительной димеризации метана на множестве оксидных систем, где сделан вывод о том, что индивидуальные оксиды переходных металлов ведут глубокое окисление метана, а добавки щелочных и щелочноземельных металлов увеличивают селективность образования этилена. В работах показано, что наиболее активным катализатором получения углеводородов С из метана является МпО. В установлено, что природа носителя для марганцевых систем имеет большое значение. В исследована активность марганцевых систем в условиях окисления оксидом углерода IV. В приводятся данные по конверсии метана на лантансодержащих оксихлоридных катализаторах, модифицированных литием, где показано, что селективность по этилену при 0 С составляет при конверсии метана . Получение этилена и пропилена каталитическим дегидрированием алканов С3 С4. Пик интенсивных исследований в области дегидрирования и внедрения новых катализаторов в западных странах пришелся на конец х и начало х годов XX века . Преобладающими технологиями получения низших алкенов и алкадиенов стали установки парового пиролиза и крекинга с флюидизированным катализатором ii i . Производство алкенов с использованием каталитического дегидрирования постепенно прекращалось, только ряд фирм сохраняли несколько установок по производству бутадиена. С середины х годов XX века в мировой нефтехимической промышленности наметилась явная тенденция увеличения спроса на пропилен и изобутилен, который не мог постоянно удовлетворяться путем наращивания мощностей процессов и . К началу х годов на установках производилось химического пропилена, на установках , а остальные 7 получали дегидрированием пропана . По этой причине дополнительным источником получения пропилена, в первую очередь, является процесс дегидрирования пропана . В промышленности для дегидрирования низших алканов использовались нанесенные на различные носители модифицированные платиновые или алюмохромовые катализаторы. В стадии научноисследовательских разработок находятся процессы окислительного дегидрирования и дегидрирования на цеолитсодержащих катализаторах. Для выяснения состояния проблемы получения этилена и пропилена из низших алканов, кратко рассмотрим перспективы развития существующих и разрабатываемых технологий дегидрирования низших алканов. Дегидрирование на модифицированных алюмоплатиновых катализаторах. I2. С3С5 в среде водорода. В катализаторах второго типа не только активный компонент, но и шпинсльный носитель характеризуется высокой устойчивостью к действию паров воды. Это даст возможность проводить процессы дегидрирования в среде водяного пара, снижая, таким образом, парциальное давление углеводородов и увеличивая выход целевых продуктов. Теме модифицирования алюмоплатиновых катализаторов дегидрирования низших алканов посвящено много работ . Для алюмоплатиновых катализаторов АПК дегидрирования пропана селективность по пропилену составляет при конверсии .