Введение к работе
Актуальность проблемы. Производство и применение алкпиэфнрон-экенгепатов типа МТБЭ, ЭТБЭ и других, получают все большее значение в отечественной и мировой технологии приготовления автомобильных зензннов. Интерес к ним объясняется тем, что эфиры оказались превосходными компонентами для производства экологически чистых Зензинов. Будучи добавлены в бензины, они обеспечивают боне? ппппп? :горание топлива и сохраняют его октановые числа при значительном снижении содержания ароматических углеводородов.
Синтез эфиров наиболее эффективно протекает с участием саталшаторов кислотного типа. К их числу относятся прежде всего :улъфокатиониты ионообме.чники. На отечественны;; тфомышленных ,'стзновках нашли применение несколько модификаций таких сатализаторов. Однако, сульфокатненпты имеют ряд существенных «достатков, которые достаточно отчетливо проявляются з условиях эксплуатации, и недостаточно изучены, что ограничивает возможности их сопоставления и выбора. В то же время, по катализаторам синтеза зфпрон в штературе совершенно мато публикаций, по сравнению с катализаторами іругих процессов.
Следует также отметить, что в качестве катализаторов синтеза эфиров фактически не изучены распространенные кислотные гетерогенные ;атализаторы нефтепереработки в исходном или модифицированном виде.
В связи с этим изложенные в диссертационной работе результаты [сследованнй могут представить определенный вклад в обозначенные фоблемы.
Работа выполнена в соответствии с научно-технической'программой Министерства науки, высшей школы и технической политики РФ 'Глубокая переработка нефти, газа, торфа, угля" (приказ Госкомвуза РФ ю высшему образованию № 124 от 6.11.92 г.); МНТП РФ "Комплексное
4 решение проблемы разработки, транспорта и глубокой переработки нефти и газа", утвержденной приказом Госкомвуза РФ № 468 от 20.03.96 г. (Указание Госкомвуза РФ № 59-14 от 20.03.96 г.).
Цель_4?а.боты. Целью данной работы является исследование, модифицирование и испытание промышленных и опытных катализаторов в реакциях синтеза зфиров-оксигенатоп для реформатированных бензинов.
Основные задачи работы
отечественных установках формованных сульфокатионнтных катализаторов синтеза МТБЭ и ЭТБЭ КУ-2ФПП и КИФ-Т, как новых модификаций, со свойствами наиболее распространенных мелкозернистых сульфокатионитов, в частности КУ-23.
Изучить и сравнить активности и селективности исследуемых катализаторов и установить возможные ранее неустановленные причины снижения этих свойств в условиях практической эксплуатации. Для этого разработать соответствующие методики анализа и испытания.
Испытать разработанными экспресс-методами и изучить в качестве катализаторов синтеза эфиров промышленные фосфорнокнелотные и алюмосиликатиын цеолнтсодержаший катализаторы.
Провести модифицирование алюмоенликатного цеолитсодержашего катализатора Цеокар-ЗФ хлорсульфоновоЛ кислотой и изучить его свойства как катализатора синтеза эфиров. предложить теорию активирования.
Научная новизна.
Установлено, что мелкозернистые су.пьфокатноннтные катализаторы наибольшую активность проявляют при синтезе МТБЭ в парожидкостной фазе, а формованные сульфокатнониты - в паровой фазе.
Выявлено, что а результате модифицирования цеолитсодержашего катализатора крекинга марки Цеокар-ЗФ ' хлорсулыроновой кислотой
его активность в реакции синтеза МТЬЭ повышается в 4-5 раз и выходит на уроиень активности используемого в промышленности сульфокаїпопита КУ-2ФПП.
Предложен механизм активации алюмосиликата за счет превращения части поверхностных —ОН групп в более активные сульфогруппы —SOjH. '
Установлено, что в процессе работы сульфокатионитных катализаторов происходи! вымывание содержащейся свободной серной кислоты, что в совокупности с термогидролизом сульфогрупп усиливает эффект снижения каталитической активности.
Практическая ценность.
Разработаны методы оценки каталитической активности и селективности
катализаторов, основанные на реакции непосредственного синтеза.
МТБЭ в паровой и паоожидкостнгой фазах. Методы могут быть
включены в технические условия на яонитные катализаторы взамен
способа, основанного на реакции дегидратации третбутанода, а так:;;е
использованы в учебных и исследовательских целях при проведении
работ по специальностям ''Химическая технология топлива" и
"Нефтехимия".
Разработан модифицированный алюмосиликатный цеолитсодержащнй
катализатор, который может быть использован в промышленной
практике как эффективный ненабухающий.
Апробация работы.
Основные положения и результаты работы представлялись и докладывались: на международной и.-т. конференции "Проблемы нефтегазового комплекса России" (Уфа. УГНТУ, 1998 г.); на V-fi Международной научной конференции: "Методы кибернетики химико-технологических процессов" (Уфа, УГНТУ, 1999 г.); на 48-й, 49-й и 50-й и.-т. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ. (Уфа, 1997 -1999 г.г.).
П ублнкации. По результатам научных исследовании опубликовано 11 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация представлена на Ї2С страницах, состоит из введешшя, пяти глав и содержит 2І рисунок, 24 таблицы и список литературы из 128 наименований.
