close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Pd/HZSM-5 катализатор селективного гидрирования бензола в

код для вставкиСкачать
Pd/HZSM-5 катализатор селективного гидрирования
бензола в смеси ароматических углеводородов
Ввиду токсичности продуктов сгорания, содержание бензола в моторном топливе,
согласно мировым стандартам (Euro-4, U.S.EPA’s RFS program), не должно
превышать 1%. Одним из возможных эффективных подходов к удалению бензола
является его селективное гидрирование, без вовлечения в процесс гидрирования
замещенных ароматических
соединений. Это позволит сохранить высокое
качество топлива без потери октанового числа.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ Разработка процесса селективного гидрирования бензола в присутствии
замещенных ароматических углеводородов и разработка оптимального катализатора для его
осуществления.
Наибольшей селективностью в гидрировании бензола обладают образцы, приготовленные из Pd- и Rhсодержащих предшественников, нанесенных на цеолит (HZSM-5, BETA). Предварительная активация
катализаторов имеет ключевое влияние на процесс селективного гидрирования. Оптимальная
температура восстановления для цеолитных катализаторов составляет 450°C. Согласно данным FTIR
при этой температуре происходит спекание малых Pd кластеров внутри цеолитных каналов, о чем
свидетельствует снижение интенсивности п.п. ~ 2135-2120 см-1 и ее сдвиг в область меньших длин
связей (Рис. 2). Некоторое увеличение размеров наночастиц Pd благоприятствует увеличению
селективности.
Дальнейшее увеличение селективности может быть достигнуто оптимизацией условий эксперимента, в
частности оптимизацией давления. При увеличении давления до 2 атм достигается оптимальное
соотношение между замещенными и незамещенными ароматическими соединениями на поверхности
катализатора, в результате чего селективность по бензолу увеличивается до ~87%.
- С7Н8
Конверсия
80%
60%
40%
20%
0%
100%
-п-С8Н10
2135
350°C
400°C
450°C
500°C
Температура восстановления
Рис. 1 Зависимость конверсии
ароматических углеводородов от
температуры восстановления для
1%Pd/HZSM-5 при Треакц=280°С
С6Н6
80%
Конверсия
- С6Н6
Единицы Кубелки-Мунка
100%
350°С
2104
450°С
С7Н8
60%
40%
20%
п-С8Н10
0%
2500
2400
2300
2200
2100
2000
1900
Волновое число, см-1
Рис. 2 ИК спектры СО,
адсорбированного при Ткомн. на
1%Pd/HZSM-5, восстановленном
при 350°С и 450°С.
0
1
2
3
4
5
6
Давление, атм
7
8
Рис. 3 Зависимость конверсии
ароматических углеводородов
от давления для 1%Pd/HZSM-5
при Треакц=280°С.
ВЫВОДЫ Разработан процесс и Pd/HZSM-5 катализатор селективного гидрирования бензола в моторных
топливах. Пилотные испытания показали, что проведение реакции на разработанном катализаторе
позволяет удалить до 85-90% бензола при незначительном гидрировании замещенной ароматики. В
результате удается существенно улучшить экологические характеристики моторного топлива для
достижения параметров, отвечающих стандарту Евро-4.
Список основных публикаций
1. I.S. Mashkovsky, G.N. Baeva, A.Yu. Stakheev, T.V. Voskoboynikov, P.T. Barger // Mendeleev communications, 2 (2009)
2. I.S. Mashkovsky, A.Yu. Stakheev et al // Submitted for VIII International Conference «Mechanisms of Catalytic Reactions»,
June 29-July 2, 2009, Novosibirsk Scientific Centre, Russia
3. A.Yu. Stakheev, I.S. Mashkovsky et al. // Submitted for EuropaCat IX, August 30-September 4, 2009 Salamanca, Spain
Лаборатория №35
Зав. лабораторией д.х.н. Стахеев А.Ю.
ответственные исполнители н.с. Баева Г.Н., инж.-иссл. Машковский И.С., н.с. Телегина Н.С.
Документ
Категория
Презентации
Просмотров
31
Размер файла
2 176 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа