Вторым методом получения легких С2-С4 олефинов является процесс дегидратации соответствующих спиртов. На сегодняшний день метод получения этилена, путем каталитической дегидратации этанола получил коммерческое применение в таких странах, как Бразилия и Индия. Такой же процесс планируется в ближайшем будущем организовать в Украине. Российские компании также проявляют интерес к альтернативному способу получения олефинов дегидратацией спиртов. За последние годы в Институт катализа поступало несколько предложений по разработке процессов получения олефинов данным методом. ЗАО «Северодонецкое объединение «Азот» заключило контракт с Институтом катализа по разработке исходных данных для проектирования технологических стадий получения этилена методом каталитической дегидратации. Автор диссертации принимал участие в реализации этого проекта. Первым этапом проводимой работы, является поиск максимально эффективного и недорого катализатора для этого процесса.
Анализ литературы показал, что наиболее перспективными для использования в процессе дегидратации широкого круга спиртов являются индивидуальные и модифицированные оксиды алюминия. Для индивидуальных оксидов алюминия установлено существенное влияние на активность примесей натрия и железа. Так, например уже небольшие количества примесей натрия приводят к резкому уменьшению активности и селективности по олефинам оксидов алюминия в реакциях дегидратации этанола, пропанола и бутанола, примеси железа ведут к процессам крекинга и коксообразования. Поэтому большей активности и селективности по олефинам можно ожидать при использовании оксидов алюминия, практически не содержащих вышеописанных примесей.
Традиционные методы приготовления оксидов алюминия (переосаждение или гидратация продуктов терморазложения гидраргиллита) не позволяют получать оксиды алюминия высокой чистоты.
Известная разновидность метода осаждения (аммиачно-нитратная технология) позволяет получить довольно чистые оксиды алюминия с содержанием примесей натрия <0,01%, но она связана со значительными стоками. Один из малоотходных методов получения особо чистого оксида алюминия основан на гидролизе алкоксидов алюминия. Этот метод, кроме того, позволяет получать модифицированные оксиды алюминия при совместном гидролизе алкоксидов алюминия и модифицирующих соединений [2, 3], в качестве которых наибольший интерес представляет введение четырехвалентных (Э+4) катионов Ti, Si, Zr. Введение таких катионов может приводить к появлению новых Льюисовских и Бренстедовских центров на поверхности оксида алюминия, что может оказывать влияние на каталитическую активность в кислотно-основных каталитических процессах. Установление взаимосвязи между кислотно-основными свойствами и активностью позволит целенаправленно и сознательно получать катализаторы с необходимыми свойствами.
В России отсутствует производство индивидуальных и модифицированных алюмооксидных катализаторов особой чистоты, получаемых по алкоголятной технологии. Наиболее известным зарубежным производителем алкоголятных оксидов алюминия является фирма Sasol-Germany. Условия получения оксидов алюминия держатся в секрете. В литературе представлены только общие схемы этого процесса, не позволяющие воссоздать технологию и выбрать оптимальные условия формирования гидроксидов и оксидов алюминия. Информация о возможности регулирования кислотно-основных свойств оксида алюминия при введении модифицирующих добавок на стадии гидролиза в литературе также практически отсутствует. В связи с этим актуальной становится задача разработки научных основ приготовления индивидуальных и модифицированных (Ti, Si, Zr) особо чистых гамма-оксидов алюминия, получаемых по алкоголятной технологии.
Другим направлением, рассмотренным в работе, является изучение возможности повышения активности оксидов алюминия, получаемых традиционными методами (осаждения или термоактивации), путем введения модифицирующих добавок (катионных или анионных).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.