ПЕРЕСЫПКИНА Екатерина Геннадьевна ВЛИЯНИЕ РЕАКЦИОННОЙ СРЕДЫ В СИНТЕЗЕ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА НА ЦЕОЛИТНЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ

Краткое содержание

Исследование закономерностей процесса синтеза углеводородов
(олефинов С2-С4 и углеводородов С5+) из ДМЭ при различном давлении и составе сопутствующего газа (азот, водород, синтез-газ с различной концентрацией СО) выполнены на опытных партиях цеолитных катализаторов Mg-HZSM-5/Al2O3 и Pd-Zn-HZSM-5/Al2O3, рекомендованных ИНХС РАН для промышленного применения.
5

Характеристики опытных партий катализаторов, синтезированных в лаборатории №2 под руководством академика РАН Хаджиева С.Н приведены в таблице 1.
Таблица 1. Исследуемые в работе образцы цеолитных катализаторов.

Катализатор Кристалличность Кислотность

Общая Средние к.ц. Сильные к.ц.

% мкмоль NH3/г мкмоль NH3/г мкмоль NH3/г
Mg-HZSM-5/Al203 93 953 663 290
Mg-HZSM-5/Al2O3,
обработанный
водяным паром 92 814 474 340
Pd-Zn-HZSM5/Al203 89 578 280 298
к.ц. – кислотные центры
Каталитические эксперименты исследования реакции синтеза олефинов С2-С4 из ДМЭ в среде азота и водорода проводили с использованием Mg-HZSM-5/Al2O3 (масса 0,5 г) на лабораторной установке проточного типа при давлении 0,1 МПа в интервале температур 320-360оС и условном времени контакта в расчете на углерод ДМЭ 0,17-3,3 г(С)/г(кат)*ч.
Исследование реакции синтеза олефинов С2-С4 из ДМЭ в среде синтез-газа с различной концентрацией СО (15, 37,5 % об.) проводили на микропилотной установке проточного типа с использованием Mg-HZSM-5/Al2O3 (масса 3,0 г) при давлении 0,1 МПа, температуре 320оС и условном времени контакта в расчете на углерод ДМЭ 0,5-10,0 г(кат)*ч/г(С).
Исследование реакции синтеза углеводородов С5+ из ДМЭ в среде синтез-газа выполнены на микропилотной установке в проточно-циркуляционном режиме на Mg-HZSM-5/Al2O3 и Pd-Zn-HZSM-5/Al2O3 (масса 4,0-6,0 г) при давлении 10,0 МПа, температуре 340оС и условном времени контакта в расчете на углерод ДМЭ 0,5 до 4,5 г(кат)*ч/г(С).
Катализатор Mg-HZSM-5/Al2O3 предварительно обрабатывали водяным паром при 500оС в течение 6 ч и перед опытом прокаливали в токе азота при 400оС в течение 2 ч. Катализатор Pd-Zn-HZSM-5/Al2O3 предварительно восстанавливали в токе водорода с постепенным подъемом температуры до 380 оС и выдержкой в течение 8 ч.
6

Продукты реакции анализировали методом газо-жидкостной
хроматографии.
ИК-спектральные исследования in situ проводили в специализированных
ИК-ячейках.1 Катализатор массой 20 мг прогревали от 25 до 450°C в токе
аргона до полного удаления воды с поверхности катализатора, при
непрерывной регистрации спектров. Затем в токе аргона образец охлаждали: до
320оС - Mg-HZSM-5/Al2O3 катализатор, стабилизированный и
нестабилизированный водяным паром, до 340оС - Pd-Zn-HZSM-5/Al2O3 и Zn-HZSM-5/Al2O3 катализаторы, и подавали смесь ДМЭ/N2=10/90 % об. Спектры в токе ДМЭ регистрировались в течение 25 минут через каждые 5 минут.