«СОВРЕМЕННЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ И ТЕНДЕНЦИИ ХИМИИ И ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ В XXI ВЕКЕ»
«XXI ҒАСЫРДАҒЫ ХИМИЯ ЖӘ
НЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯНЫҢ ЗАМАНАУИ ЖЕТІСТІКТЕРІ МЕН ТЕНДЕНЦИЯЛА
РЫ»
6 Цифровые лаборатории «EINSTEIN». Быстрый старт / http://
spzn.ru/helpped/1042/
7 Внешние датчики einsteinTM / пер. с англ. А.В. Пирназарова.
– М.:ЦИТО, 2019. – 94 с.
РАЗРАБОТКИ КАТАЛИЗАТОРОВ
ДЕГИДРИРОВАНИЯ ПРОПАНА
БЕГИМБАЕВА Г. Б.
магистрант, Актюбинский региональный университет
имени Кудайбергена Жубанова, г. Актобе
В современных условиях нефтехимический потенциал многих
стран оценивается по объему производства низших олефинов
(этилена, пропилена, изобутилена), которые являются базовым
химическим сырьем для производства полиэтилена, полипропилена,
пластмасс и т.д. Ограниченность запасов, ухудшение качества
добываемой нефти и рост стоимости переработки привели к
необходимости интенсивного использования легких алканов,
включая СНГ, в качестве сырья для промышленного органического
синтеза и производства моторных топлив. Сжиженный нефтяной
газ (СНГ), состоящий из легких фракций углеводородов C
2
– C
4
,
выделяется в процессе добычи и переработки нефти. В настоящее
время большая часть СНГ используется в качестве бытового газа
или сжигается в факелах, что приводит к потере потенциально
важного химического сырья и ухудшению состояния окружающей
среды в районах добычи и переработки нефти. Производство ценных
синтетических нефтехимических продуктов из сжигаемого газа
также является важной задачей: процесс получения олефинов из
СНГ - это новый, экономически эффективный метод производства,
поскольку в нем используется катализатор, не содержащий
драгоценных металлов, а СНГ дешевле нефти.
В дегидрировании алканов каталитическую активность
проявляют металлы VIII группы периодической таблицы
химических элементов, а также оксиды – Cr
2
O
3
, Fe
2
O
3
, V
2
O
5
,
ZnO и др. Следует помнить, что некоторые катализаторы (Pt,
Pd) можно использовать как для дегидрирования, так и для
гидрирования, так как все катализаторы одинаково ускоряют
прямую и обратную реакции. Однако в большинстве случаев выбор
катализатора определяется термодинамическими и кинетическими
ограничениями. Катализаторы на основе оксидов используются
для реакций дегидрирования при высоких температурах из-за их
низкой активности. Катализаторы на основе металлов, особенно на
основе платины, широко используются в дегидрировании алканов
благодаря своей превосходной активности и высокой селективности
в отношении олефинов. Процесс дегидрирования низших парафинов,
используемый в настоящее время в промышленности, основан на
применении платиновых и алюмохромовых катализаторов.
Каталитическое дегидрирование пропана является
важным процессом в химической промышленности в связи
с растущим спросом на пропилен. По объему производства
пропилен занимает второе место после этилена в химической
промышленности и используется в производстве многих
ценных продуктов, включая мономеры и полимеры, такие как
акролеин, акриловая кислота, акрилонитрил, окись пропилена,
полипропилен и полиакрилонитрил, и является основным сырьевым
компонентом современной нефтехимической промышленности
и промышленности органического синтеза. Пропилен получают
каталитическим дегидрированием пропана и в качестве побочного
продукта парового крекинга или каталитического крекинга в
псевдоожиженном слое нафты. Однако дегидрирование пропана
является равновесной и эндотермической реакцией и представляет
собой сложную задачу, поскольку высокая эндотермия этой
реакции (ΔrH = +124 кДжмоль−1) требует использования высоких
рабочих температур (выше 500 °C), что способствует как плохой
селективности, так и быстрой дезактивации как для промышленно
используемых катализаторов на основе Cr, так и Pt. В этом контексте
общая эффективность платиновых катализаторов пропилен
дегидрирования может быть улучшена металлическими добавками/
промоторами, которые включают переходные (например, Cu, Ir)
или p-металлы (например, Sn, Ga, In, и Zn,). Эти добавки позволяют
увеличить как селективность, так и время жизни катализаторов
дегидрирования легких алканов. Одним из первых большие
исследовательские усилия по системам PtSn продемонстрировали
коммерческие катализаторы пропилен дегидрирования (процесс
Olefex). Установленный механизм пропилен дегидрирования
на сплавах PtSn. интенсивно изучается как экспериментально,
так и вычислительно. [1, с. 1149] Предполагается, что пропилен
дегидрирование может происходить через две последовательные
окислительно –присоединительные связи C − H к Pt (0), в то время
72
73
Достарыңызбен бөлісу: |