Товаров:
На сумму:

Электронная библиотека диссертаций

Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 250 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО

Расширенный поиск

Реакции совместного превращения бутана и гексана в присутствии бифункциональных алюмоплатиновых катализаторов

  • Автор:

    Голинский, Дмитрий Владимирович

  • Шифр специальности:

    02.00.04

  • Научная степень:

    Кандидатская

  • Год защиты:

    2012

  • Место защиты:

    Омск

  • Количество страниц:

    137 с. : ил.

  • Стоимость:

    250 руб.

Страницы оглавления работы

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Литературный обзор
1.1 Существующие направления использования Сз - С4 углеводородных газов
1.2 Развитие исследований по изучению реакции ароматизации легких углеводородов на металлоксидных катализаторах
1.3 Общие закономерности структуры и каталитических свойств цеолитов семейства пентасила
1.3.1 Строение активных центров пентасилов
1.3.2 Механизм ароматизации низкомолекулярных углеводородов
1.3.3 Термодинамика ароматизации низших алканов
1.4 Представления об устройстве алюмоплатиновых катализаторов
1.4.1 Адсорбционные свойства различных состояний платины в катализаторах
1.4.2 Влияние способа приготовления
1.5 Исследование поверхности оксида алюминия методом ИК-спектроскопии адсорбированного пропилена
1.6 Возможные механизмы реакции ароматизации алканов
1.7 Технологии переработки С3-С4 углеводородных газов
1.7.1 Процесс Биформинг
Выводы по литературному обзору
ГЛАВА II. Экспериментальная часть
2.1 Приготовление носителей
2.2 Нанесение платины
2.3 Восстановление полученных катализаторов
2.4 Физико-химические исследования полученных образцов
2.5 Методика проведения каталитических испытаний
2.6 Расчет кинетических параметров реакции
2.7 Пилотные испытания

ГЛАВА III. Результаты и их обсуждение
3.1 Термодинамика реакции совместного превращения бутана и гексана
3.2 Изучение влияния состояния платины в нанесенных катализаторах
3.3 Состав С7+ углеводородов и основные направления превращения бутана
3.4 Совместное превращение бутана и гексана на катализаторах с различным содержанием платины, силой и количеством Льюисовских кислотных
центров (ЖЦ) носителя
3.5. Влияние эффектов модифицирования носителя на кислотность и каталитические свойства совместного превращения алканов
3.6 Природа активных центров нанесенных катализаторов
3.7 Пилотные испытания катализаторов
Заключение
Выводы по работе
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Утилизация попутных и нефтезаводских углеводородных газов является актуальной задачей, которую не удается решить полностью с 70-х

годов прошлого столетия [1]. В России ежегодно добывается 30-35 млрд. м попутного нефтяного газа, 40% которых поставляется на ГПЗ, 40% сжигается на промыслах как топливо и около 20% сжигается на факелах [2, 3]. При этом состав попутного нефтяного газа на 60-75%об. состоит из метана и этана, на 25-30%об. представлен пропаном и бутаном, а суммарное содержание углеводородов от пентана и выше составляет 1-3%об. [4]. Кроме того, на НПЗ получается около 2-3 млн. тонн в год нефтезаводских газов [2]. В отличие от попутных в нефтезаводских газах содержится около 50%об. углеводородов олефинового ряда, которые в настоящее время направляют на квалифицированную переработку. Большая часть оставшихся предельных углеводородов также сжигается. При этом происходят безвозвратные потери не только ценного углеводородного сырья, бесполезно расходуется энергия горючих компонентов, но и наносится заметный ущерб окружающей среде: тепловое загрязнение, загрязнение пылью и сажей, загрязнение токсичными составляющими. Вместе с СО и С02 выбрасываются органические соединения, отравляющие атмосферу.
Таким образом, оценочные расчеты показывают, что ежегодно сжигается около 7-9 млрд. м3 попутных и нефтезаводских С3-С4 углеводородных газов предельного строения (пропан, бутан). Данные Всемирного банка показывают, что упущенная выгода при сжигании только попутного нефтяного газа в России составляет около 50 млрд. долл/год. Учитывая серьезность существующей проблемы, Правительство РФ издало указ № 7 от 8 января 2009 г. «О мерах по стимулированию сокращения загрязнения атмосферного воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа на факельных установках», согласно которому с 1 января 2012 года доля сжигаемого попутного нефтяного газа должна быть не выше 5% от добычи. Это заставляет обратить самое пристальное внимание на

лабораторных условиях [27]. Так были заложены основы для создания крупнотоннажного промышленного процесса каталитического риформинга, позволяющего превращать алканы в ароматические углеводороды. С этого момента начались активные исследования по изучению механизма реакции ароматизации. К началу 90-х годов XX века были сформулированы и описаны следующие механизмы возможной ароматизации алканов.
Консекутивная Св-дегидроциклизация. Реакция осуществляется путем последовательного отщепления атомов водорода от молекулы алкана с образованием олефина, диолефина и триолефина. Затем триолефин циклизуется с образованием ароматического углеводорода. В работе [111] изучали ароматизацию с использованием в качестве катализаторов оксидов, а в работе [112] платиновую чернь, тем не менее, обе группы исследователей пришли к выводу, что образование триолефинов происходит каталитически, а циклизация термически. Впоследствии данная теория была опровергнута [113]. Было установлено, что в образовании триолефинов и последующем образовании ароматических углеводородов участвует один атом металла или группа из очень небольшого числа атомов металла (кластеры). Кроме того, было показано [114], что ароматизация быстрее протекает на гранях с гексагональной симметрией. Согласно предложенной схеме превращения, циклизация триолефинов происходит с образованием двух тг-связей с двумя атомами металла. Образующиеся молекулы циклогексадиена далее быстро дегидрируются с образованием бензола.
«Прямая» Сб-циклизация. Идея прямой Сб-циклизации н-алканов с образованием циклоалкана и последующим его дегидрированием с получением ароматических углеводородов впервые была высказана Мак-Генри [27]. Исследования показали, что на поверхности алюмоплатиновых катализаторов может присутствовать особая форма платины - «растворимая», обладающая на порядок большей активностью, чем частицы металлической платины. Однако точно охарактеризовать природу поверхностных соединений платины эти исследователи не смогли. В работе [87] Бурсиан с

Рекомендуемые диссертации данного раздела

Время генерации: 0.099, запросов: 962