Введение к работе
Актуальность проблемы. Важной задачей для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности в настоящее время является комплексное и рациональное использование углеводородного сырья. Попутный нефтяной газ является ценным химическим сырьем. Возможности его использования значительно шире, чем природного, т.к. наряду с метаном в нем содержится значительное количество этана, пропана, буганов и пентанов.
Острой проблемой является использование нефтяного газа в нефтедобывающих районах. Ежегодно его добыча составляет десятки миллиардов кубометров, однако эффективность использования содержащихся в них потенциально ценных компонентов крайне низка. На отдельных месторождениях нефтяные газы часто сжигают на факелах из-за невозможности или экономической нецелесообразности их транспортировки на ГФУ, где они разделялись бы на технические фракции или индивидуальные углеводороды.
Решать задачу утилизации нефтяных газов возможно путем создания небольших установок, расположенных на месторождениях (промыслах) или в не очень удаленных от них территориальных кустовых центрах. А это в свою очередь предполагает применение сравнительно простой переработки нефтяных газов в полезные продукты, предпочтительно жидкие, так как в таком виде их легче транспортировать к местам потребления и переработки.
Одним из способов промысловой переработки нефтяных газов может стать одностадийная каталитическая ароматизация низкомолекулярных парафиновых углеводородов (УВ) С3-С4 в жидкие углеводороды (ЖУВ). На их основе могут быть получены компоненты для автобензина и дизельного топлива, что позволит их использовать непосредственно в местах добычи нефти.
Утилизация попутного нефтяного газа дает возможность расширить сырьевую базу углеводородов, получить на их основе множество ценных продуктов и полуфабрикатов для нефтехимической промышленности, а также сократить выброс вредных веществ в атмосферу, образующихся при сжигании газа на факелах, что особо актуально при сложившейся в настоящее время
2 неблагоприятной экологической обстановке.
Цель работы. Целью данной диссертационной работы является разработка способа утилизации попутного нефтяного газа, на примере предельных УВ Сз-Gi, путем его превращения в жидкие (в основном ароматические) углеводороды в присутствии цеолитсодержащих катализаторов (КТ), обладающих наряду с высокой каталитической активностью достаточной механической прочностью.
В соответствии с указанной целью поставлены следующие задачи:
исследование реакции превращения предельных УВ Сз-С4 в присутствии катализаторов, содержащих различные типы и количества цеолита, различные типы связующей основы и модифицирующей добавки;
синтез и исследование цеолитсодержащих катализаторов физико-химическими методами для изучения их структурных особенностей и механизма взаимодействия цеолитного компонента и основы.
Научная новизна. Впервые проведено превращение предельных УВ С3-С4 при атмосферном давлении и температурах 550-600С в присутствии синтезированных цеолитсодержащих катализаторов.
Впервые получены цеолитсодержащие катализаторы, не содержащие дорогостоящие металлы, обладающие высокой механической прочностью, активностью и селективностью в процессе превращения предельных УВ С3-С4 в жидкие углеводороды.
На основе проведенных физико-химических исследований структурных особенностей цеолитсодержащих катализаторов, цеолитов и рентгеноаморфных основ предложен механизм взаимодействия фаз при синтезе катализаторов.
Установлено, что выход продуктов реакции превращения предельных УВ Cj-C4 можно регулировать составом применяемого цеолитсодержащего катализатора: сочетанием различного типа и количества цеолита, различной природы основы и модифицирующей добавки.
Практическая ценность. На основе проведенного исследования превращения предельных УВ Сд-С4 на цеолитсодержащих катализаторах предложен способ рационального использования попутного нефтяного газа.
Разработаны цеолитсодержащие катализаторы переработки предельных углеводородов С3-С4, позволяющие получить высокий выход жидких углеводородов при атмосферном давлении и температурах 500-600 С, не содержащие дорогостоящие металлы, легко поддающиеся регенерации и обладающие высокой механической прочностью.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на III Научно-технической конференции "Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России" (Москва, 1999).
Публикации. По. материалам диссертации опубликовано 3 печатные работы.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4
глав, выводов и списка литературы. Содержание диссертации изложено
на 2 10 страницах, включая 66 рисунков, таблиц. Список цитируемой
