Анализ литературных данных по процессу получения легких С2-С4 олефинов из спиртов С2-С4 (этанола, пропанола и н-бутанола) позволяет заключить, что наиболее перспективными для использования в этом процессе являются катализаторы на основе оксидов алюминия. Более высокой активности и селективности следует ожидать при использовании особо чистых оксидов алюминия, содержащих минимальное количество примесей натрия и железа. Такие оксиды можно получать по аммиачно-нитратной и алкоголятным технологиям. Более перспективной является алкоголятная технология, поскольку она малоотходная в отличие от аммиачно-нитратной. Особый интерес представляют оксиды алюминия, модифицированные другими элементами, как правило, четырехвалентными. Такая модификация позволяет регулировать кислотные свойства оксидов алюминия, что очень важно не только для исследуемых процессов, но и при использовании оксидов алюминия в качестве носителей для катализаторов нефтепереработки, которые должны обладать многофункциональным действием, а также многих других химических процессов, для которых необходимы катализаторы, с оптимальной силой кислотных и основных центров. Известны общие характеристики для модифицированных образцов, включая высокую концентрацию кислотных и основных центров и высокую активность в реакциях, которые требуют кислотных или основных центров. Потребности в будущих исследованиях в этой области включают более детальное изучение связи между молекулярными процессами, которые происходят в начальной стадии синтеза гидроксидов и свойствами прокаленных оксидов, используя методы ЯМР, ЭПР, МУРР. В литературе не было обнаружено экспериментально доказанных механизмов гидролиза алкоголятов алюминия. Установление механизма гидролиза позволило бы сознательно и целенаправленно управлять свойствами оксида алюминия. Информация о возможности регулирования кислотно-основных свойств оксида алюминия при введении модифицирующих добавок на стадии гидролиза в литературе также практически отсутствует.
Другим направлением, представляющим инетерес, является изучение возможности повышения активности оксидов алюминия, получаемых традиционными методами (осаждения или термоактивации), путем введения модифицирующих добавок (катионных или анионных), что позволит получить активный катализатор даже при наличие примесей натрия.
Рассмотрение литературных данных, а также потребности промышленности, позволили определить основные направления данного исследования:
1. Исследование возможностей применения катализаторов не цеолитной природы, обладающих парой кислотный и основный центры и микропористой структуры, для получения С2-С4 олефинов из метанола.
2. Разработка научных основ приготовления индивидуальных и модифицированных (Ti, Si, Zr) особо чистых гамма-оксидов алюминия, в т.ч. исследования влияния природы алкоксидоной группы, кислотности среды, температуры и времени старения на формирования гидроксидов и особо чистых оксидов алюминия, а также влияние добавок четырех валентных элементов.
3. Изучение процессов, происходящих при гидролизе алкоксидов алюминия и формировании гидроксидов алюминия после гидролиза алкоксидов с использованием методов ЯМР(27Al, 13C) спектроскопии и МУРР.
4. Синтез модифицированных (оксидом железа и титана, фосфат, сульфат и хлорид ионами, а также катионами натрия) оксидов алюминия и исследование влияния этих добавок на каталитические и кислотно-основные свойства в реакциях дегидратации спиртов.
5. Разработка новой методики определения концентрации электроноакцепторных (кислотных) центров, включая слабые, с использованием ЭПР спектроскопии.
6. Определение кислотно-основных свойств модифицированных алюмооксидных катализаторов и установление их взаимосвязи с каталитическими свойствами в реакциях дегидратации спиртов.
ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Методики получения алкоголятов алюминия.
В данной работе использованы алкоголяты алюминия, как промышленного производства, так и синтезированные в лабораторных условиях.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.