Разработка катализаторов на основе оксида алюминия для процессов получения олефинов из спиртов, страница 2

6.3.     Заключение к Главе 6  134

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ    135

БЛАГОДАРНОСТИ   138

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ    139

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

МУРР – малоугловое рентгеновское рассеивание

W – объемная скорость

МТО – метанол в олефины

ДМЭ – диметиловый эфир

ДЭЭ – диэтиловый эфир

АЦА - ацетальдегид

ГПК – гетерополикислота

PW ГПК – фосфорвольфрамовая гетерополикислота

ГЭП – градиент электрического поля

t_с - времени корреляции вращательного движения

XC- химический сдвиг

ВВЕДЕНИЕ

Легкие олефины (этилен, пропилен, бутилен) являются важными промежуточными веществами в нефтехимической промышленности. Среди них наибольший объем производства имеет этилен, который является ключевым сырьем при получении полиэтилена, оксида этилена, этилбензола с последующим получением стирола.

В настоящее время практически весь этилен получают пиролизом прямогонного бензина и сжиженного нефтяного газа (пропан-бутановая фракция). Этот процесс эндотермический и требует высоких температур проведения реакции - 780-1200^оС. В качестве теплоносителя используют водяной пар в соотношении 1:1. Оценка промышленных выбросов (статья 2009 года) показывает [1], что при получении этилена по такой технологии в атмосферу выделяется 180 миллионов тонн углекислого газа CO₂. Поэтому, в связи с сокращением природных ресурсов, неравномерности их распределения по различным регионам, с высокой ценой на сырую нефть, а также из экологических соображений актуальной становится задача получения олефинов С₂-С₄ из спиртов C₁-C₄, в особенности из биоэтанола, биобутанола и метанола-может убрать?, которые можно использовать в качестве дешевого сырья для получения олефинов.

Новый вариант - В работе рассматрино два типа каталитических процессов получения С₂-С₄ олефинов:

·  Из соотетсвующих спиртов (этанол и н-бутанол) путем (в результате) их дегидратации.

·  Из метанола (МТО процесс) – тоже дегидратация, но идет по более сложному механизму.

На сегодняшний день разрабатывается два типа каталитических процессов получения олефинов из спиртов:

·  МТО процесс (метанол в олефины).

·  Каталитическая дегидратация соответствующих спиртов.

Основная масса работ по исследованию превращения метанола в легкие С₂-С₄ олефины проводилась на цеолитных катализаторах, в основном на H-ZSM-5 и различных типах SAPO. В этой области изучено влияние условий проведения процесса, размера пор и добавок различных элементов, регулирующих кислотно-основные свойства цеолитов. Но за более чем 30 лет исследований МТО процесс так и не был доведен до промышленного применения. В настоящее время запущена пилотная установка UOP/HYDRO MTO (компания Norsk Hydro, Норвегия) для получения этилена и пропилена с использованием SAPO-34. Основные проблемы, затрудняющие практическое использование процесса MTO, связаны с быстрой дезактивацией цеолитных катализаторов вследствие коксообразования, после чего активность и селективность по легким олефинам резко уменьшаются. Поэтому длительность пробега катализатора перед регенерацией составляет 3-5 минут. Активность цеолитных катализаторов в МТО процессе связывают с их микропористой структурой (точнее узким размером каналов) и парой кислотный и основный центр, определенный силы. Поскольку с использованием различных цеолитов, за более чем 30 лет работы большой группы аторов, не удается получить активный и стабильный катализатор для МТО процесса. Актуальной становится задача рассмотрения возможности успользования катализатор уже не цеолитной природы, обладающих парой килотно и основный центр и микропористой структурой для синтеза С₂-С₄ олефинов из метанола.