Введение к работе
Актуальность проблемы. В мировом производстве автомобильных топлив наблюдается постоянная тенденция к повышению их октановых чисел (ОЧ) и улучшению экологических характеристик. Одним из процессов, позволяющих производить такие продукты, является гидроизомеризация бензиновых фракций НК-100 С.
Внедренным в промышленную практику указанного выше процесса является катализатор на основе цеолита типа морденит (MOR) в Н-форме, который промотирован 0,4-0,6%масс. платиной. Он содержит в своем составе в качестве связующего материала до 30%масс у-А1203. Введение последнего в состав катализатора снижает концентрацию каталитических центров почти на ту же величину. В то же время в литературе описаны высокоэффективные катализаторы на основе гранулированного цеолита типа FAU без связующих веществ для процессов алкилирования бензола этиленом и трансалкилирования диэтилбензолов и бензола в этилбензол. В таких катализаторах концентрация каталитически активных центров выше, чем в катализаторах, в которых цеолит гранулирован со связующим материалом. Кроме того, их гранулы значительно прочнее, поскольку представляют собой единые сростки кристаллов. Поэтому создание подобных катализаторов на основе гранулированного цеолита типа MOR без связующих материалов и изучение процесса изомеризации н-парафинов в их присутствии является важной и актуальной задачей.
Цель работы: изучение процесса изомеризации нормальных парафинов бензиновых фракций, на примере н-гексана, в присутствии новых гранулированных катализаторов на основе цеолита типа MOR без связующих веществ.
Исходя из цели работы, сформулированы следующие задачи:
разработка способа приготовления гранулированного микро-мезопористого цеолита типа MOR без связующих веществ (цеолит MOR-БС);
- определение условий приготовления и исследование физико-
химических свойств катализаторов изомеризации н-парафинов с использова
нием указанного выше цеолита;
- изучение каталитических превращений н-гексана на новых катализато
рах под давлением водорода и без него при различных температурах и объем
ных скоростях подачи сырья.
Научная новизна. Впервые проведены систематические исследования каталитических превращений н-гексана в присутствии катализаторов на основе цеолита MOR-БС, и определены условия, позволяющие при конверсии н-гексана 80,0-81,0%масс. получать смесь изогексанов с селективностью не ниже 83,0%.
Синтезирован эффективный катализатор для изомеризации н-гексана, который представляет собой гранулированный без связующих веществ микро-мезопористый цеолит типа MOR в Н-форме, промотированный 0,5%масс.Р1
Разработан способ получения порошкообразного цеолита типа MOR из каолина со степенью кристалличности, близкой к 100%.
Установлено, что для синтеза цеолита MOR-БС высокой степени кристалличности и фазовой чистоты с развитой вторичной пористой структурой необходимо, чтобы в исходных гранулах содержание высокодисперсного цеолита составляло не менее 50%масс.
Практическая ценность. Исследования, проведённые в рамках диссертационной работы, позволили рекомендовать к практическому применению:
значения технологических параметров гидроизомеризации н-гексана и новый катализатор, которые обеспечивают получение смеси изогексанов с селективностью не ниже 83,0% при конверсии н-гексана 80,0-81,0%масс.
перспективный для практической реализации синтез цеолита MOR-БС.
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены или представлены на III научной конференции молодых учёных «Актуальные проблемы науки и техники» (Уфа, 2011); IX Республиканской конференции молодых учёных «Научное и экологическое обеспечение современных технологий» (Уфа, 2012); Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук» (Уфа, 2012); Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2013» (Москва, 2013); Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Актуальные вопросы науки и образования» (Уфа, 2013); Виртуальной научной конференции «Химическая наука: современные достижения и историческая перспектива» (Казань, 2013).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликованы 3 научные статьи в рецензируемых журналах, 6 тезисов докладов на российских и международных научных конференциях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы из 154 наименований. Работа изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 23 таблицы и 30 рисунков.
Похожие диссертации на Изомеризация н-гексана в присутствии катализаторов на основе гранулированного цеолита типа морденит без связующих веществ
