ПЕРЕРАБОТКА МОДЕЛЬНЫХ С6-С14 - АЛКАНОВ НА ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИХ КАТАЛИЗАТОРАХ

А.А. Омарова; А.С. Жанакова; П. Зинахан

Авторы

А.А. Омарова Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Республика Казахстан, Алматы, пр. аль-Фараби, 71
А.С. Жанакова Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Республика Казахстан, Алматы, пр. аль-Фараби, 71
П. Зинахан Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Республика Казахстан, Алматы, пр. аль-Фараби, 71

Ключевые слова:

цеолитсодержащий катализатор, безводородная переработка, крекинг

Аннотация

Для глубокой переработки нефти с целью производства высокооктанового бензина решающее значение имеет каталитический крекинг, позволяющий из разнообразного тяжелого сырья получать высокооктановые бензины, сырье для нефтехимии, производства технического углерода и кокса. Парафины являются основным компонентом многих фракций нефти. Они относятся к термически и термодинамически стабильным органическим соединениям. Расщепление их на катализаторах имеет высокую энергию активации, следовательно, идет со значительной скоростью только при повышенных температурах. Превращения парафиновых углеводородов наиболее полно характеризуют условия реакции крекинга и поэтому в исследованиях им уделяются большое внимание. Определение первичных продуктов крекинга даже простых низкомолекулярных парафинов сложно из-за быстрых вторичных превращений образующихся олефинов. В данной работе на примере модельных С₆-С₁₄ – алканов рассматривается влияние длины молекулярной цепочки на степень конверсии и состав образующихся соединений в процессе безводородной переработки на La-Zn-Со/ Al₂O₃+ZSM катализаторе. Анализ полученных результатов показывает, что в равных условиях степень конверсии С₆-С₁₄ – углеводородов меняется в ряду (%): гексан (85,0) > тетрадекан (73,4) > октан (60,5). Вероятно, это связано с тем, что в зависимости от длины молекулярной цепочки алканов меняется их адсорбционная способность за счет различной энергии связей С-С и возможности большого числа разрывов С-С, С-Н – связей и перемещения С_хН_у – групп и др. Структура и состав продуктов, образующихся при переработке С₆-С₁₄ н-алканов, свидетельствуют о развитии на катализаторе La-Zn-Со/ Al₂O₃+ZSM нескольких направлений превращения парафинов. На разработанных модифицированных цеолитсодержащих катализаторах одновременно и параллельно протекает несколько реакций: крекинг, дегидрирование, изомеризация, дегидроциклизация, алкилирование. С ростом температуры процесса скорость этих реакций значительно возрастает независимо от длины молекулярной цепочки алкана. Крекинг и дегидрирование исходных алканов происходят с образованием промежуточных активированных комплексов с пониженным содержанием атомов углерода и адсорбированных олефиновых структур. В дальнейшем в зависимости от природы активного центра катализатора развиваются различные направления превращения с участием промежуточных активированных комплексов.

Библиографические ссылки

(1) Войцеховский Б.В., Корма А. Каталитический крекинг: катализаторы, химия, кинетика. –М.: Химия, 1990. – 152 с.

(2) Суханов В.П. Каталитические процессы в нефтепереработке .– М.: Химия, 1979. – 344 с.

(3) Ющенко Н.Л. Философия крекинга // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2001, №11. – С.3-7.

(4) Шиммель Г. Методика электронной микроскопии. – М: Мир. 1972. – 299 с.

(5) Лукьянович В.М. Электронная микроскопия в физико-химических исследованиях. – М: Наука,1960. – 290 с.

(6) Андерсон Р. Экспериментальные исследования катализа. – Москва: Мир, 1972. – 480 с.

(7) Паукштис Е.А. Инфракрасная спектроскопия в гетерогенном кислотно основном катализе. – Новосибирск: Наука, 1992. – -225 с.

(8) Закумбаева Г.Д., Шаповалова Л.В., Омарова А.А., Шаповалов А.А., Чанышева И.С. Крекинг и превращения модельных С10- С15-алканов на наноструктурном Аl2O3+ZSM- катализаторе, модифицированном галлием // Доклады НАН РК, 2006, №3. – С.12-15

(9) Закумбаева Г.Д., Шаповалова Л.Б., Омарова А.А., Туктин Б. Превращения терадекана на La/Al2O3 + ZSM катализаторах / Нефтехимия. – 2010. – №2. – С.146-151.

(10) Ионе К.Г. Полифункциональный катализ на цеолитах. – Новосибирск: Наука, 1982. – 272 с.