РАЗРАБОТКА КАТАЛИЗАТОРОВ НА ОСНОВЕ ПРИРОДНОЙ ГЛИНЫ ДЛЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ДЕГИДРИРОВАНИЯ НАСЫЩЕННЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ ДО ОЛЕФИНОВ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ СТРУКТУРНЫХ СВОЙСТВ

Аннотация

Основными процессами нефтехимии являются пиролиз, крекинг и дегидрирование. Однако при использовании легкого сырья, например природного или попутного газа, энергоемкость технологических процессов оказывается довольно высокой из-за интенсивных эндотермических реакций. Эти аспекты вызывают большой интерес у исследователей. Одним из наиболее эффективных способов обеспечения энергией при реализации таких процессов является парциальное окисление углеводородного сырья. Окисление легких алканов в базовые химические продукты считается приоритетным направлением технологического развития и оказывает существенное влияние на прогрессивное развитие современной нефтехимии. Производительность процесса пиролиза можно повысить, добавив к исходному сырью небольшое количество кислорода. Парциальное окисление углеводородов обеспечивает прямое выделение тепла в зоне реакции и образование высокоактивных радикалов OH-, что значительно увеличивает реакционную способность системы. Окислительное дегидрирование позволяет решить многие проблемы, в том числе оптимизировать проблемы, связанные с образованием сажи. Приоритетное изучение процесса дегидрирования связано с растущим спросом на пропилен, выход которого при каталитическом крекинге и пиролизе углеводородного сырья остаётся невысоким.

Растущий спрос на олефины (алкены) стимулирует разработку новых, более эффективных катализаторов и совершенствование существующих технологий. Традиционным методом получения олефинов С₂-С₄ (более 95% от общего объема производства) являются пиролиз (предельных углеводородов С₂-С₄ и нафты) и каталитический крекинг углеводородного сырья (нефтепродуктов). Вторым по распространенности методом является каталитическое дегидрирование (ДГ) алканов, где в качестве сырья используются попутный нефтяной газ, природный газ и сланцевый газ. Анализ научных публикаций за последние 20 лет по теме окислительного дегидрирования предельных углеводородов С₁-С₄ в олефины показал, что исследования в этом направлении в Казахстане развиты слабо. Синтезированные катализаторы имеют значительный практический интерес для производства олефинов. В процессах дегидрирования парафиновых углеводородов важную роль играет вторичный процесс. Дегидрирование предельных углеводородов проводилось на основе моно- или многокомпонентных каталитических систем, нанесенных на природном носителе. В ходе исследований был изучен метод эффективного использования природной глины в качестве носителя катализатора.