Поликомпонентный катализатор для гидродеалкилирования толуола

• Автор: Бяков, Алексей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Производство и потребление ароматических углеводородов.

1.2. Процессы получения бензольных углеводородов из нефтяного сырья.

1.3. Процессы переработки алкилароматических углеводородов.

1.4. Коксохимическая промышленность источник сырья получения высококачественного бензола

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Сырь и реактивы, применяемые в исследовании

2.2. Импульсная микрокаталитическая установка

2.3. Газохроматографический метод определения удельной поверхности

2.4. Метод электронного парамагнитного резонанса ЭПРспектроскогши изучения свойств каталитических систем.
2.5. Термографические исследования каталитических систем.
2.6. Рентгенофазовый анализ катализаторов
2.7. Термодинамическое обоснование прохождения реакции
гидродеал килирования
2.8. Анализ катализаторов ИКснектроскопией
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗЕЛЬТАТОВ.
3.1. Исследование каталитической активности МЮуАОзкагализаторов.
3.2. Исследование каталитической активности У5уАОзкатализаторов
3.3. Исследование каталитической активности ИЮУ5уА0з
катализаторов.
3.3.1. Исследование обессеривающей активности КЮУ5уА0з катализаторов и составляющих подсистем
3.3.2. Исследование У5ЫЮобразцов.
3.4. Исследование НЮУ5МоОзуАОз катализаторов.
3.4.1. Определение оптимального содержания количества Мо в МЮУ5МоОзуА0 катализаторах.
3.4.2. Влияние порядка нанесения активных компонентов на каталитическую активность ЫЮУ5МоОзуАОз катализаторов
3.4.3. Влияние температуры прокаливания катализаторов на их каталитическую активность.
3.4.4. Изучение синтезированных 1ЧЮУ2С5МоОзуАОз катализаторов
при превращении толуола и тиофена.
3.4.5. Исследование дезактивации МЮУ5МоуЛОз катализаторов
3.4.6. Изучение тсрмостабильности и фазовых превращений в МЮУ5МоОзуА катализаторах
3.5. Каталитическая активность в реакциях гидродеалкилирования и
обессеривания промышленных катализаторов.
Выводы.
Список цитируемой литературы


В результате дегидрирования шестичленных нафтеновых углеводородов, дегидроизомеризации алкилированных пятичленных нафтеновых углеводородов и дегидроциклизации парафиновых углеводородов образуются ароматические углеводороды. Одновременно протекают реакции расщепления и деалкилирования ароматических углеводородов, а также их уплотнение, которое приводит, к отложению кокса на поверхности катализатора. Превращение индивидуальных углеводородов, влияние параметров процесса на выход продуктов, а также технология получения высокооктанового бензина в процессе риформинга всё это подробно описано в литературе [-]. Катализаторы, используемые в современных процессах риформинга, это би- и триметаллические полифункциональные катализаторы, в которых наряду с платиной содержится также один или два других металла, например, олово, литий, германий, иридий, висмут, рений и др. Такие катализаторы более активны и стабильны. В их присутствии селективность катализатора дегидроциклизации парафинов повышается до %, что значительно увеличивает выход ароматических углеводородов. Высокая стабильность катализатора позволяет проводить процесс при меньшем давлении (0,8-1,5 МПа). Сырьём для риформинга служат узкие и широкие бензиновые фракции. Выход ароматических углеводородов при этом значительно зависит от конца кипения используемых фракций []. Немаловажную роль на выход ароматических углеводородов оказывает рабочее давление в процессе риформинга. Снижение давления сдвигает равновесие реакций дегидрирования и дегидроциклизации в сторону образования ароматических углеводородов и способствует увеличению их образования []. Подавляется образование газообразных углеводородов, растет селективность процесса риформинга []. Повышение температуры в процессе риформинга вызывает интенсификацию реакции дегидроциклизации парафиновых углеводородов с одновременным увеличением выхода газообразных веществ. Процесс риформинга проводят при повышенном давлении, высоких температурах и малой объёмной скорости подачи сырья. Анализ работ по каталитическому риформингу показывает, что эксплуатация установок риформинга требует жестких условий проведения процесса: высоки требования к применяемым катализаторам, используемому сырыо (необходима его предварительная очистка), сложность осуществления процесса регенерации отработанных катализаторов. И-метил пиррол и дон и многих других [, , ,]. При этом затраты на экстракцию составляют свыше % от общих эксплуатационных затрат, что значительно увеличивает конечную стоимость бензола [, ]. Совершенствование риформинга позволило улучшить некоторые его показатели, но совместно с установкой для выделения ароматических углеводородов этот процесс представляет собой сложную технологическую схему. За рубежом наибольшее распространение получил риформинг углеводородного сырья на основе процесса "Аромайзинг", разработанный Французским, нефтяным институтом []. В интервале температур 0-0 °С, давлении водорода от 0,7 до 1,5 МПа на катализаторе реализуются реакции дегидрирования нафтенов, дегидроциклизации и изомеризации парафинов, гидрокрекинга и гидродеалкилирования ароматических углеводородов. Катализатор алюмопла-тиновый, промотированный другими металлами. Особенностью катализатора является его высокая селективность в реакциях дегидроциклизации парафинов. Стабильная работа катализатора обеспечивается наличием системы с непрерывной регенерацией в отдельном аппарате. Регенерацию катализатора производят в жестких условиях, обеспечивающих в дальнейшем постоянное качество продуктов. Процесс "Аромайзинг" позволяет регулировать выход различных ароматических углеводородов: с повышением температуры увеличить выход бензола, с ее понижением — ксилолов и толуола в зависимости от коньюктуры рынка. Капитальные затраты не превышают 0 французских франков за тонну пиробензина, себестоимость бензола из него 0 французских франков за тонну на установке мощностью 0 тыс. Однако, не смотря на резкое увеличение выхода ароматических углеводородов, процесс "Аромайзинг" имеет ряд существенных недостатков: процесс эффективен только при наличии на нефтехимических комбинатах каталитического риформинга и схемы экстракции ароматических углеводородов.