Микросферические катализаторы для окислительного хлорирования этилена и дегидрирования изопентана

• Автор: Павлова, Ирина Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Свойства и способы приготовления микросферических алюмооксидных носителей.

1.2. Свойства и способы приготовления микросферичсских катализаторов окислительного хлорирования этилена
1.3. Свойства и способы приготовления микросфсрических катализаторов дегидрирования изопентана в метилбутены
Разработка перспективного для практического применения способа синтеза микросферических алюмооксидных носителей
Разработка малоотходных способов приготовления микросферических катализаторов для процессов окислительного хлорирования этилена и дегидрирования изопентана

3.1. Получение микросферических катализаторов окислительного хлорирования этилена

3.2. Физическохимические свойства катализатора ИМ

3.3. Разработка катализатора дегидрирования изопентана в изомерные метилбутены

МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1. Методы синтеза носителей и катализаторов окислительного хлорирования этилена и дегидрирования изопентана
4.1.1. Стадия термохимической активации гидроксида алюминия
4.1.2. Стадия регидратации продукта термохимической активации гидроксида алюминия.
4.1.3. Стадия нанесения активных компонентов на носители.
4.1.4. Стадия термообработки катализаторов
4.2. Методы исследования физикохимических и
каталитических свойств микросферических алюмооксидных носителей, катализаторов окислительного хлорирования этилена и дегидрирования изопентана.
4.2.1. Определение содержания меди в катализаторе окислительного хлорирования этилена
4.2.2. Определение содержания алюминия и натрия в катализаторе.
4.2.3. Определение содержания хрома в катализаторе дегидрирования изопентана
4.2.4. Рентгенофазовый анализ.
4.2.5. Термогравиметрический анализ.
4.2.6. Определение удельного объема пор по водопоглащению.
4.2.7. Определение удельного обьсма пор по адсорбции и капиллярной конденсации паров воды
4.2.8. Определение удельного объема пор по адсорбции и капиллярной конденсации паров бензола
4.2.9. Определение насыпной плотности.
4.2 Исследование текстуры образцов методом низкотемпературной адсорбции.
4.2 Определение фракционного состава и механической прочности
4.2 Определение содержания кислотных центров методом термопрограммированной десорбции аммиака.
4.2 Определение активности катализатора в реакции окислительного хлорирования этилена.
4.2 Определение активности катализатора в реакции дегидрирования изопентана.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ВВЕДЕНИЕ


Разработана малоотходная технология приготовления микросферических алюмооксидных носителей и наработана опытнопромышленная партия носителя в количестве 3 т. Алюмооксидные носители, полученные в соответствии с предложенной технологией, характеризуются высокой устойчивостью к истиранию, объемом пор 0, см3г, удельной поверхностью 0 м г, насыпной плотностью 0, гсм3, фазовым составом у А0з. Микросферические алюмооксидные носители использованы для приготовления катализаторов ОХЭ и наработана опытнопромышленная партия катализатора в количестве 2,5 т. Разработанный катализатор ОХЭ обеспечивает конверсию по НС1 до ,9 при селективности по 1,2дихлорэтану до . Разработанная технология получения алюмооксидных носителей с улучшенными эксплуатационными характеристиками использована для приготовления катализатора дегидрирования изопентана, который по своей прочности к истиранию превосходит промышленный катализатор ИМ в раз. ГЛАВА 1. История создания и развития катализаторов для процессов дегидрирования парафинов и окислительного хлорирования этилена ОХЭ неразрывно связана с решением проблемы синтеза микросферических алюмооксидных носителей МАН. Естественно, что вопросы получения активного оксида алюминия с заданными свойствами привлекают к себе внимание исследователей уже не одно десятилетие. Результаты этих исследований опубликованы в нескольких монографиях и тематических обзорах . Совокупность стадий, требуемых для получения микросферических алюмооксидных носителей используемых при синтезе катализаторов ОХЭ и дегидрирования парафинов, очевидна. Необходимо синтезировать тем или иным способом гидрогель псевдобемитной кристаллической структуры. Чаще всего для этого применяют переосаждение А1ОН3. Затем полученный гель следует подвергнуть распылительной сушке для образования микросферических частиц псевдобемита, который при термообработке в интервале температур С переходит в микросферический уАЬОз. Как уже отмечалось, основное количество псевдобемита получают переосаждением гидроксида алюминия. В 8 описан синтез псевдобемита, из которого затем получают МАН с требуемыми свойствами. Способ предусматривает стадии осаждения псевдобемита из раствора алюмината натрия раствором основного хлорида алюминия при 9,5,2 и температуры С, отмывки от ионов натрия, распылительной сушки в токе дымовых газов и последующей термообработке при С. Этот способ прошел успешные заводские испытания. В последнее время интенсивно и успешно разрабатываются технологии получения активного оксида алюминия, основанные на механохимической МХА и термохимической активации ТХА кристаллического гидроксида алюминия. В отличие от способа получения активного оксида алюминия переосаждением при механохимической и термохимической активации отсутствуют малопроизводительные и трудоемкие мокрые операции, что делает эти процессы практически бессточными и высокоэффективными. В 9 показано, что мсханохимичсская активация гидроксида алюминия со структурой байерита приводит к переходу его в рентгеноаморфный продукт состава ЛОзЗН с октаэдрической координацией ионов А1Ш, обладающим запасом избыточной энергии и повышенной реакционной способностью. Переход байерита в аморфный гидроксид сопровождается его дегидроксилированием и образованием воды в молекулярной форме, которая остается в продуктах активации в виде водородно и координационносвязанной с АШ. Более глубокое изучение МХА гидроксида алюминия со структурой гиббсита, позволило авторам сделать вывод о том, что в процессе МХА гиббсита в кристаллах происходит сдвиг пакетов и расщепление кристаллов на пластины. Предполагается, что при этом не происходит существенной перестройки пластин, т. А1Ш в исходном и аморфном образцах одинакова. Сдвиг пакетов сопровождается процессом дегидроксилирования в плоскостях сдвига с образованием воды в молекулярной форме, которая создаст прослойку между пластинами. Наличие такой прослойки способствует увеличению подвижности пластин и обуславливает высокую химическую активность аморфного продукта. Дегидроксилирование образование молекулярной воды.