Пиролиз в присутствии гетерогенныхкатализаторов - Пиролиз углеводородного сырья

Гетерогенные каталитические системы, которые применимы к высокоэндотермическим реакциям, обеспечивают высокие скорости реакций и, как следствие, снижение температуры, что противоречит основным требованиям для обеспечения высоких выходов этилена: высокие температуры и короткое время пребывания.

Использование катализаторов в процессе пиролиза позволяет:

    - существенно увеличить выход целевых олефинов; - снизить температуру и время контакта; - уменьшить требования к высоколегированным материалам; упростить систему закалки.

Публикации (в основном патенты), касающиеся приготовления, свойств, активности и стабильности гетерогенных катализаторов пиролиза появились в литературе с начала 60-х годов. Наибольший интерес и значение уже в тот период получили исследования по каталитическому пиролизу, выполненные в Московском институте нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Губкина под руководством Я. М. Паушкина и С. В. Адельсон [1].

Исследования показали, что эндотермичность реакции уменьшает температуру вблизи активных центров и в порах катализатора. Сырье попадает в поры, тогда как активные центры остаются покрытые пленкой олефинов. Общая скорость реакции определяется диффузией сырья через пленку олефинов, тогда как олефины диффундируют в обратном направлении с поверхности катализатора в сырье [1]. Неизбежно закоксовывание поверхности катализатора, где концентрация олефинов максимальна. В таблице 1.1 представлены результаты пиролиза прямогонного бензина на различных катализаторах пиролиза разработанных в МГАНГ им. И. М.Губкина [6, 7]. Опыты проводились в кварцевом реакторе при температуре 7800С и степени разбавления сырья водяным паром 70% (в качестве носителя катализатора использовался муллито-корунд).

В данных разработках в качестве катализаторов использовались соединения металлов (оксиды металлов) переменной валентности обладающих свойством саморегенерации, а также способностью миграции активных центров через пленку кокса, что способствует работе системы не снижая активности. Наибольшую активность из исследованных катализаторов показали ванадат калия и оксид стронция.

Таблица 1.1 - Результаты каталитического пиролиза бензина на различных катализаторах

Показатели

Без катализатора

Вана-дат калия

MgO

MgSO4

SrCI2

SrO

Время контакта, с

0,5 - 0,6

0,1

0,1

0,1

0,1

0,15

Содержание активной массы, % масс.

-

5,0

1,5

4,2

5,8

3,5

Выход, %

H2

0,9

1,0

0,87

1,0

0,8

1,1

CH4

15,5

15,0

16,8

17,5

16,8

15,7

C2H4

28,7

34,9

35,5

35,5

34,9

36,4

C3H6

14,8

14,4

13,3

12,5

14,0

14,3

C4H8

5,1

3,5

3,4

3,8

4,9

3,8

C4H6

4,3

4,0

4,3

3,7

4,2

3,3

Газообразование

75,2

83,8

78,5

78,7

79,8

77,5

CH4/C2H4

0,54

0.43

0.47

0.49

0.47

0.43

Похожие статьи




Пиролиз в присутствии гетерогенныхкатализаторов - Пиролиз углеводородного сырья

Предыдущая | Следующая