Введение к работе
Актуальность проблема. Процесе пиролиза япжяетея базовым процессом нефтехимии, позволяющим получать этилен, пропилен, бутены, бутадиен, ароматические углеводороды и другие продукты. Основным продуктом процесоа являетоя этилен.
За пооледние 40 - 50 лет основное количество олефинов в промышленности получают термическим пиролизом углеводородного сырья. В настоящее время этот процесс значительно усовершенствован. В оущнооти дальнейшее совершенствование процесоа путем ювышения жесткости режимов' близко к своему пределу.
В связи о изменением общего топливно-энергетического баланса особенно актуальным становится вопроо повышения селективности процессов и снижение энергозатрат.
Перспективным направлением совершенствования процесса пиролиза являетоя применение гетерогенно-каталитических спотом, позволяющих увеличить выходы ценных газообразных ненасыщенных углеводородов и селективность процесса. Такой каталитической системой является ванадиевый катализатор, модифицированный борной кислотой, на керамическом носителе муллито-корунде, позволяющий снизить температуру процесоа на 70 -100С и увеличить выход этилена на -10 - 15# относительных. Этот катализатор в настоящее время проходит опытно-промышленные испытания на заводе объединения АНОС.
В Любой каталитической системе, представляющей собой активные" компоненты,, нанесенные на носитель, большую роль играет природа и свойства носителя и взаимодействие активных компонентов о нооителем.
Разработанный репее керамичеокий носитель муллито-корукд, обладая вооьма центлд. качествами, необходимыми для катализа-
тора пиролиза, тем не менее не лишен недостатков. В его состав входит дорогой и дефицитный электрокорунд, материал веоь-ка абразивный и обладающий большой истинной плотностью. В связи о этим возникает проблема замены электрокорунда менее дефицитным і' более доступным материалом. Кроме того, «ало
изучены свойства носителей, пригодных для процесса пиролиза, и природа их каталитической активности.
Цель работы. Разработка нового керамического носителя для катализаторов пиролиза и других высокотемпературных процессов путем замены элоктрокорунда более дешевой и доступной огнеупорной глиной. Исследование закономерностей влияния качественного и количественного состава исходных компонентов на физико-химические и каталитические свойства различных носителей и катализаторов па их основе. Разработка повой технологии синтеза ванадиевых катализаторов па основе керамических носителей.
Научная новизна. Впервые исследовано влияние замены алектрокоруэда огнеупорной глиной на основные свойства керамического носителя и катализатора пиролиза па его основе. Изучено влияние температуры обжига на керамические (зерновой состав и поровая структура) и каталитические свойстза, а такке на свойства катализаторов на его основе.
Изучены физико-химические свойства синтезированного носителя методами растровой электронной микроскопии, ронтгено-фазного анализа и поляризационной микроскопии.
Установлено, что каталитические свойства керамических носителей (активность, коксообразование) зависят от содержания в них фазы муллита и кварца и предложен механизм взакмо-действия муллита с углеводородным сырьем.
Впервые изучены характерные свойства носителей различной
природи.
Практическая ценность. Разработан новый' дешевый высокотемпературный носитель на основе природной глины, позволящий иолучить высокоактивный ванадиевый катализатор пиролиза, но уступающий по свою.! показателям катализатору на основе муллит-корунда. Использована новая технология, позволяшдая существенно упростить стадию приготовления и увеличить срок слунбы катализатора.
На основе нового носителя предполагается выпустить опыт-іг/іі ;иртию катализатора и испытать ее на полупромышленной установке.
Аптобаиия. Основные результаты докладывались:
I. На студенческих научных конференциях.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на /3/ страницах; состоит из введения, пяти глав и выводов; содер~ит JLJтаблиц; / рисунков, список использованной литературы, состояли;! из /. наименований.
