Введение к работе
' .
Актуальность -работы. Охрана окружанцей среды имеет огром-« значение. Это достигается, в частности уменьпением, а луч-) исключением ангидетонашгонных присадок на основе алкплсвинца ароматических углеводородов из бензинов, а также улучшением ічества последних. В связи с этим, перед химической промышлен-зстью стоит задача получения новых сортов бензинов с высокими лидетонационными характеристиками. Это прежде всего касается ^пользования более высокоэффективных каталитических систем в ігществупдих процессах, в первую очередь, таких как алкилирова-ке. Внедрение последних позволяет не только повысить выход, но улучшить качество целевых продуктов без каких-либо значительна капитальных вложений.
В СССР производство алкилбензина, как известно, осуцебтвля-тся в присутствии серной кислоты, необратимый расход которой на тонну алкилата достигает до 100 яг. Использование вместо серой кислоты гетерогенных катализаторов позволит значительно неньдшть энергетические затраты, обеспечить хорошие экологиче-кие показатели процесса и высвободить значительные количества арной кислоты для других целей.
Работами отечественных и. зарубежных авторов показана пер-яективвость использования цеолитов в качестве катализаторов ал-зиирования, среди которых более эффективными оказались полика-'ионные формы цеолитов типа фожазита. Однако, быстрая потеря юрвоначальной активности и селективности предложенных катализаторов сдерживает внедрение их в промышленность. В этом отношении юиск путей повышения длительности работы цеолатных кагализато-юв алкилирования изобутана н-йутенами, а также поиск новых каталитических систем на основе синтетических цеолитов и природных алюмосиликатов для процесса алкилирования изобутана н-бутекаки а 9дефкцгтным пропеном является важной задачей, имеющей как теоретическое, так и прикладное значение.
Нель работы. Разработка эффективного безотходного процесса
залучення высокооктанового не этилированного бензина путс'л нахож-
іения новых каталитических систек из синтетических цеолитов л
о хриродных апаюсидккатсв для алкилированкя изобутала неде^юит-
ным и дешевым пропеном и н-бутеками, а такай повышения длительности работы катализатора в процессе алкилирования.
В соответствии с указанной целью поставлены следующие задач
изучение влияния галовдалкилов и изобутена на показатели процесса алкилирования изобутана н-бутенами;
разработка процесса алкилирования изобутана пропеном в одну стадию и поиск оптимальных условий этого процесса с целью получе ния алкилата, преимущественно состоящего из изооктанов;
исследование новых каталитических систем на основе природно го алшссиликата в реакции алкилирования изобутана н-бутенами.
Научная новизна. Впервые выявлено влияние природы и ксличео ва добавок галоидсодержащих соединений на активность, селективность и стабильность работы цеолитного катализатора в реакции ал килирования изобутана н-бутенами. Установлено, что введение в реакционную зону галоидагкилов способствует повышению эффективное!! л селективности катализатора за счет усиления его кислотных свойств.
Зперзые проведено и изучено одностадийное алкилирование изс-бутана пропеном на иолифункциональных цеолитнкх катализаторах, обладающих одновременно диспдопорционкруищш, димеризувдим и ал-килирущим действиями. Показано, что в присутствии этих катализаторов при алкилироэении изобутана пропеном получается алкклат, преимущественно содержащий фракцию Со.
Изотопным методой доказано полифункциональное действие катализатора.
Создана математическая и кинетическая модель процесса.
Впервые проведено исследование модифицированного природного алшссиликата (месторождения Гуибри ГССР) в реакции алкилированш изобутана н-бутенами.
Практическая ценность. В результате проведеннчх иселедованиі разработан эффективный метод повышения активности и стабильной работы цеолиткых катализаторов с применением галовдалкилов в виде добавок в реакции аткилирования изобутана н-бутенами.
Открыты новые возможности создания безотходной технологии получения высокооктановых неэтилированных бензинов на новоіі сырье зол базе - пропена, с использование!! мэдарицирсванных синтетических цеолитов и дешевого природного аяякосилкката, имеющегося в больших количествах на территории Грузкнско.: СС?.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 статей.
Апробация работы. Результаты работы докладнвались и обсувда-лись на ІУ Всесоюзной конференции "Механизм каталитических реакций" (г.Москва, 1986), международном симпозиуме "Цеолиты в катализе и сорбции" (г.Вюрцбург, ФНГ, 1988), ІУ Всесоюзной конкуренции "Применение цеолитов в катализе" (г.Москва, 1989).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов и списка цитированной литературы (175 наименований) . Работа изложена на страниц - машинописного текста, содержит і4 рисунков и . /7 таблиц