Введение к работе
Актуальность работы. Разработка принципиально новых и совершенствование существующих технологий каталитической переработки углеводородного сырья является в настоящее время одним из ключевых факторов в решении глобальной проблемы энергоносителей. Эти две важнейшие технико-экономические задачи, стоящие перед современной нефтепереработкой и нефтехимией, могут быть успешно решены лишь на основе фундаментальных знаний механизмов каталитических превращений углеводородов. Такая информация позволяет целенаправленно регулировать главные показатели процесса -активность, селективность и стабильность катализатора. В частности, в связи с непрерывно ужесточающимися экологическими требованиями, которые предъявляются к современным моторным топливам, особенно актуальной становится проблема существенного снижения содержания в них ароматических углеводородов. Существующие же технологии каталитического риформинга ориентированы на превращение низкооктановых л-алканов и циклоалканов в углеводородном сырье именно в высокооктановые ароматические соединения.
Между тем, результаты научно-исследовательских работ, которые были проведены в последние годы, показывают, что ароматические молекулы при каталитических превращениях углеводородов образуются главным образом по радикальным маршрутам. Следовательно, образования этих нежелательных в целевом продукте компонентов можно избежать или, по крайней мере, свести к минимуму, если в реакционную систему ввести радикальные ингибиторы, которые эффективно подавляли бы радикальные маршруты. К таким сравнительно недорогим ингибиторам относится гидрохинон (ГХ), который традиционно используется для стабилизации базовых мономеров нефтехимии (стирол, оле-фины). В связи с этим в настоящей работе было проведено экспериментальное исследование ингибирующего действия ГХ в модельных реакциях превращения н-алканов на промышленных катализаторах риформинга, изомеризации и гидрирования.
Цель настоящей работы состояла в установлении влияния ингибиторов радикальных процессов на примере гидрохинона (ГХ) на протекание реакций превращения н-гексана и н-октана на промышленных Pt-содержащих катализа торах. Это потребовало решения следующих конкретных задач: 1) установить характер зависимости основных показателей процесса (активность, селективность, стабильность) от концентрации ГХ при проведении реакции в инертной атмосфере и в присутствии водорода; 2) установить, как влияют добавки ГХ на конверсию сырья и выходы целевых продуктов на трех типах контактов - катализаторах изомеризации, гидрирования и риформинга; 3) найти оптимальные условия проведения процессов превращения н-гексана и н-октана на промышленных катализаторах при введении в сырье ингибиторов радикальных процессов.
Научная новизна и практическая значимость работы. Впервые обнаружено, что при каталитическом превращении н-алканов на Pt-содержащих катализаторах введение ГХ в сырье приводит к значительному повышению выходов целевых продуктов. Впервые обнаружена зависимость конверсии н-гексаяа и н-октана от концентрации ГХ, которая имеет экстремальный характер с минимумом и максимумом; при этом, варьируя концентрации вводимого ГХ, можно существенно влиять на состав продуктов превращения. На промышленном катализаторе риформинга АП-64 введение ГХ заметно снижает содержание ароматических углеводородов, а нафтенов - увеличивает пропорционально концентрации вводимого ингибитора, что позволяет использовать этот тип катализаторов для получения экологически чистых моторных тошшв.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на 6-ой научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» (Москва, 2005).
Публикации. По результатам диссертационной работы получен патент РФ, опубликованы 2 статьи и 2 тезисов докладов на научных конференциях.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и одного приложения. Работа изложена на /рй страницах текста, содержит Ц? рисунка, } таблиц и библиографию из ,/2/Уназваний.
Похожие диссертации на Превращения н-гексана и н-октана на промышленных Pt-содержащих катализаторах в присутствии радикальных ингибиторов
