Введение к работе
Акту_альность_пр_облемы. Основной тенденцией развития человечества является все большее потребление энергетических ресурсов Земли, основными видами которые являются авто- и авиабензины, дизельные и другие виды топлив, получаемые из нефти.
В связи с ограниченными ресурсами нефти важнейшей задачей нефтеперерабатывающей промышленности является углубление переработки нефти в различные виды топлив. Это может быть достигнуто прежде всего на основе использования новых эффективных катализаторов, современного высокопроизводительного оборудования, внедрения принципа комбинирования процессов в составе единой установки.
Для глубокой переработки нефти с целью производства высокооктанового бензина решающее значение имеет каталитический крекинг, позволяющий из разнообразного среднего и тяжелого нефтяного сырья получить высокооктановые бензины, а также разработка все более совершенных катализаторов для данного процесса. Создание и внедрение более эффективных катализаторов позволяет, в основном, без крупной реконструкции значительно повысить удельную эффективность каталитических процессов за счет более углубленной переработки сырья в целевые продукты.
Наиболее широко применяемыми катализаторами крекинга являются алгомосиликатные цеолитсодержащие. При их приготовлении часто используют в качестве наполнителей боксит или глины.
Сложность создания и исследования таких катализаторов заключается в том, что каталитическая активность и физико-химические свойства зависят одновременно от многих факторов: способов приготовления, химического, минералогического и фазового состава катализатора, вида и качества примесей, природы ионов и т.д. Использование определенного природного материала в качестве добавок
(наполнителей) для созпания катализатора оптимального состава в настоящее время решается индивидуально и накопится экспериментально, путем поиска.
В последние годы в области катализаторов крекинга стали развиваться представления о протекании при приготовлении цеолитсодер-жагдге катализаторов физико-химически* процессов взаимодействия кристаллической цеолитной фазы и рентгеноаморфной алюмосиликатной основы, в которую вводятся кристаллы цеолита. Это приводит к из-. мзнению кристалло-химического строения введенного цеолита, фазового и дисперсного состава катализатора, что в результате оказывает влияние на формирование физико-химических и каталитических свойств катализаторов.
Поэтому изучение физико-химического взаимодействия в многокомпонентных цэолитсопержащих алюмосиликатных катализаторах крекинга при.. их приготовлении с целью регулирования каталитической активности и других свойств катализаторов является актуальной и практически важной задачей.
Цель_р_аботы. Целью настоящей работы явилось - изучение физико-химических процессов и механизма взаимодействия кристаллических фаз цеолита, AlgOg, АП0Н)3 и рентгеноаморфных силикатных и алюмосиликатных фаз при получении многокомпонентных цеолитссдер-хазих и алюмосиликатных катализаторов крекинга и выработка рекомендаций по оптимальному составу и способу приготовления катализатора.
ЙЗЇЇ5І5_?І22Н1І" На основе проведенных современными методами исследований структурных особенностей цеолитсодержащих алюмосиликатных катализаторов крекинга установлено протекание физико-химических процессов взаимодействия кристаллических и рентгеноаморфных дисперсных фаз при синтезе катализаторов. Найдено, что
в результате указанного физико-химического взаимодействия протекают: диспергирование кристаллических фаз цеолита У, А^ОдИ АН ОН) , структурирование дисперсных рентгеноаморфных силикатных и алюмосиликатных фаз, образование новых структур на поверхности кристаллических фаз и изменение кристаллохимического строения элементарной ячейки кристаллических фаз. Предложен механизм физико-химического взаимодействия кристаллических фаз цеолита У, ALjOg и АН ОН) и рентгеноаморфных дисперсных силикатных и алюмосиликатных фаз.
Выявлено влияние содержания кристаллических фаз и метода их введения в дисперсную рентгеноаморфную или аморфяокристаллическую фазу на протекание процессов физико-химического взаимодействия фаз при синтезе катализаторов крекинга.
Установлено, что активность катализаторов в крекинге тем выше, чем значительнее протекает диспергирование кристаллических фаз при синтезе катализаторов. Наибольшая активность катализаторов и диспергирование кристаллических фаз наблюдается при содержании их в катализаторе до 15 мас.^.
Праетическая_ценность. Показано, что при синтезе цеолитсодер-жащих алюмосиликатных катализаторов протекают физико-химические процессы взаимодействия дисперсных кристаллических и рентгеноаморфных фаз, которые зависят от соотношения фаз в катализаторе и методе его получения и определяют каталитические свойства цеолит-содеряащих катализаторов крекинга.
Установлены оптимальный состав цеолитсопержащих алюмосиликатных катализаторов крекинга и метод их приготовления. Более высокой активностью обладают катализаторы, синтезированные путем введения кристаллических фаз в дисперсную силикатную или алюмосили-катнуга фазу в состоянии гидрозолей.
АпЕр.башя_работы. Основные результаты диссертационной работы представлены и обсуждены на семинарах кафедры экологии и физико-химических проблем и центра аналитических исследований ГАНГ им. И.К.Губкина. По материалам проведенных исследований подготовлено к опубликованию 3 статьи.
Ст^кт^а_и_об_ъем_писсертапии. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, 4 экспериментальных глав, выводоз, представлена на ^2аз страницах машинописного текста и включает S/ таблиц, з^хірисунков и список литературы из наименований.
