Катализаторы трансформации диметилового эфира/метанола в жидкие углеводороды Долуда Валентин Юрьевич

brief description

Долуда, Валентин Юрьевич.
Катализаторы трансформации диметилового эфира/метанола в жидкие углеводороды : диссертация ... доктора химических наук : 02.00.15 / Долуда Валентин Юрьевич ; [Место защиты: Рос. хим.-технолог. ун-т им.и Д.И. Менделеева]. - Тверь, 2019. - 638 с. : ил.
Оглавление диссертациидоктор наук Долуда Валентин Юрьевич
ВВЕДЕНИЕ
1 Обзор литературных источников
1.1 Сравнение методов получения синтетических углеводородов
1.2 Трансформация диметилового эфира и/или метанола в углеводороды
1.3 Трансформация диметилового эфира и/или метанола с использованием цеолитов
1.4 Влияние температуры на процесс трансформации метанола в углеводороды
1.5 Влияние давления на процесс трансформации метанола в углеводороды
1.6 Влияние удельной скорости подачи метанола на процесс трансформации метанола в углеводороды
1.7 Влияние внесения Н20, N2, Н2 и олефинов в реакционную среду на процесс трансформации диметилового эфира/метанола в углеводороды
1.8 Особенности использования метанола или диметилового эфира в качестве исходного реагента процесса получения углеводородов
1.9 Влияние размера пор цеолитов и их топологии на процесс трансформации метанола в углеводороды
1.10 Влияние кислотности цеолитов на процесс трансформации диметилового эфира/метанола в углеводороды
1.11 Модификация цеолитов
1.11.1 Паровая модификация цеолитов
1.11.2 Щелочная модификация цеолитов
1.11.3 Модификация цеолитов кислотами
1.11.4 Модификация цеолитов ионами (металлами и неметаллами)
1.11.5 Модификация цеолитов фтороводородом
1.11.6 Микромезопористые и иерархически организованные цеолиты в трансформации диметилового эфира/метанола в углеводороды
1.12 Механизм трансформации метанола в углеводороды
1.12.1 Образование диметилового эфира
1.12.2 Образование первой С-С связи
1.12.3 Механизм образования ароматических углеводородов и длинноцепочечных олефинов
1.13 Кинетическое моделирование процесса каталитической трансформации диметилового эфира/метанола в углеводороды
1.14 Промышленные катализаторы трансформации метанола в углеводороды
1.15 Дезактивация и изменение свойств цеолита в процессе трансформации диметилового эфира/метанола в углеводороды
1.16 Промышленное применение процесса каталитической трансформации диметилового эфира/метанола в углеводороды
1.17 Применение микрореакторов в процессе каталитической трансформации метанола в углеводороды
1.18 Синтез цеолитов и комбинированных металлоцеолитных систем
1.18.1 Темплатный синтетический подход
1.18.2 Безтемплатный синтетический подход
1.18.3 Индуцированный синтез
1.18.4 Многоступенчатый синтетический подход
1.18.5 Синтез цеолитов в ионных жидкостях
1.18.6 Микроволновый синтез наночастиц цеолитов
1.18.7 Микроканальный синтез наносруктурированных цеолитов
1.18.8 Синтез наночастиц цеолитов в условиях стесненного пространства
1.18.9 Синтез наноструктурированных цеолитов микроэмульсионным методом
1.18.10 Прямой синтетический подход
1.18.11 Помол с центрифугированием при синтезе цеолитов
1.18.12 Разделение нанокристаллов цеолитов
1.19 Выводы по обзору литературных источников
2 МЕТОДЫ, МЕТОДИКИ И МАТЕРИАЛЫ
2.1 Реактивы и материалы
2.2 Методики синтеза и модификации катализаторов применяемых в каталитической трансформации метанола
2.2.1 Методика модификации катализаторов гидроксидом натрия
2.2.2 Методика модификации катализаторов кислотами
2.2.3 Методика модификации катализаторов ионами металлов
2.2.5 Синтез микромезопористых цеолитов
2.2.5.1 Синтез микромезопористого И-28М-5
2.2.5.2 Синтез микромезопористого магнитоотделяемого Бе203-28М-5
2.2.5.3 Синтез микромезопористого магнитоотделяемого Ni-Fe2Ö3-ZSM-5
2.3 Физико-химические методы исследования катализаторов
2.3.1 Определение удельной поверхности и пористости методом низкотемпературной адсорбцией азота
2.3.2 Определение массовых валовых содержаний химических элементов методом рентгенофлуоресцентного анализа
2.3.3 Рентгенофотоэлектронная (РФЭ) спектроскопия образцов катализаторов
2.3.4 Трансмиссионная электронная микроскопия образцов катализаторов
2.3.7 Изучение протяженной тонкой структуры в спектрах рентгеновского поглощения (extended X-ray absorption fine structure EXAFS) и исследование ближней тонкой структуры рентгеновского поглощения (X-ray Absorption Near Edge Structure, XANES)
2.3.8 Методика температурно-программируемой десорбции аммиака
2.4 Методика проведения реакции трансформации метанола
2.5 Методика хроматографического онлайн анализа газовой фазы
2.5 Методика хроматографического анализа водной фазы
2.6 Методика хромтомасс-спектроскопического анализа жидкой органической фазы
2.7 Методика хроматографического о анализа жидкой органической фазы
2.8 Определение основных технологических характеристик процесса каталитической трансформации метанола в углеводороды
2.9 Планирование экспериментов и оценка ошибок проводимых измерений
3. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА ТРАНСФОРМАЦИИ ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА/МЕТАНОЛА В УГЛЕВОДОРОДЫ
4 КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА В УГЛЕВОДОРОДЫ
4.1 Оценка влияния массопереноса на процесс каталитической трансформации диметилового эфира/метанола в углеводороды
4.2 Каталитическая трансформация на не модифицированных коммерческих образцах H-ZSM-5193
4.3 Каталитическая трансформация диметилового эфира на модифицированных образцах H-ZSM-5
4.3.1 Каталитическая трансформация диметилового эфира на образцах H-ZSM-5 модифицированных щелочью
4.3.2 Каталитическая трансформация метанола на образцах H-ZSM-5 модифицированных щелочью в ультразвуковом поле
4.3.3 Каталитическая трансформация диметилового эфира на кислотно модифицированных образцах H-ZSM-5
4.3.3.1 Каталитическая трансформация диметилового эфира на образцах H-ZSM-5 модифицированных уксусной кислотой
4.3.3.2 Каталитическая трансформация метанола на образцах H-ZSM-5 модифицированных щавелевой кислотой
4.3.3.3 Каталитическая трансформация диметилового эфира на образцах H-ZSM-5 модифицированных соляной кислотой
4.3.3.3 Каталитическая трансформация диметилового эфира на образцах H-ZSM-5 модифицированных фтороводородной кислотой
4.3.4 Каталитическая трансформация диметилового эфира на образцах H-ZSM-5 последовательно модифицированных щелочью в ультразвуковом поле и соляной кислотой
4.4.5 Каталитическая трансформация диметилового эфира на образцах H-ZSM-5, модифицированных металлами
4.4.5.1 Каталитическая трансформация диметилового эфира на образцах H-ZSM-5, модифицированных кобальтом
4.4.5.2 Каталитическая трансформация диметилового эфира на образцах H-ZSM-5, модифицированных никелем
4.4.5.3 Каталитическая трансформация диметилового эфира на образцах H-ZSM-5, модифицированных железом
4.4.5.4 Каталитическая трансформация диметилового эфира на образцах H-ZSM-5, модифицированных церием
4.4.5.5 Каталитическая трансформация диметилового эфира на образцах H-ZSM-5, модифицированных железом и никелем
4.5 Каталитическая трансформация метанола в углеводороды на лабораторно-синтезированных образцах H-ZSM-5
4.6 Выводы по скринингу каталитических систем, методам модификации и синтезу цеолита H-ZSM-5
5 ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССА НА СКОРОСТЬ ТРАНСФОРМАЦИИ ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА, ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА И РАЗРАБОТКА КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ЯЧЕЙКИ
5.1 Влияние условий проведения каталитической трансформации диметилового эфира в углеводороды
5.1.1 Влияние температуры
5.1.2 Влияние скорости подачи диметилового эфира/метанола на выход углеводородов
5.1.3 Влияние внесения инертного газа в реакционную среду на выход углеводородов
5.1.4 Влияние общего давления в системе на выход углеводородов
5.2 Регенерация катализатора, исследование скорости трансформации диметилового эфира в углеводороды на регенерированных катализаторах
5.3 Моделирование кинетики трансформации диметилового эфира в углеводороды
5.4 Моделирование химического реактора каталитической трансформации диметилового эфира в углеводороды
5.5 Описание пилотной каталитической ячейки
5.6 Выводы по главе
6. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИНТЕЗА КАТАЛИЗАТОРОВ ТРАНСФОРМАЦИИ ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА/МЕТАНОЛА В УГЛЕВОДОРОДЫ
6.1. Оценка вероятности столкновений в одномерном канале
6.2 Оценка режимов протекания реакции и средней длины пробега молекулы
6.3 Выводы по разделу
7 НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА В УГЛЕВОДОРОДЫ
7.1 Возможная технологическая реализация каталитической трансформации диметилового эфира/метанола в углеводороды
7.2 Материальный баланс различных вариантов технологических решений каталитической трансформации диметилового эфира/метанола в углеводороды
7.3 Тепловой баланс различных вариантов технологических решений каталитической трансформации диметилового эфира/метанола в углеводороды
7.4 Технологические особенности каталитического синтеза углеводородов
7.5 Технологические особенности модификации цеолита
7.6 Технико-экономические показатели различных вариантов производства углеводородов методом каталитической трансформации диметилового эфира
7.7 Апробация контейнерной установки каталитической трансформации диметилового эфира в углеводороды
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
Приложение Е
Приложение Ж
Приложение З
Приложение И
Приложение К
Приложение Л