|
Фойдаланилган адабиётлар.
1. Ўзбекистон Республикаси Вазирлар Маҳкамасининг 2020 йил 14 январдаги 21-сонли
қарори “республика ҳудудларида пахта ҳосили теримини механизациялаш даражасини
ошириш чора-тадбирлари тўғрисида”
2. С.Усманов, Б.Т.Умарходжаев, А.Ахмадов ва бошқалар Пахтани дастлабки ишлаш
бўйича қўлланма. “AVTO-NASHR” MChJ, 2019 й., 179.182 б.
ПОЛУЧЕНИЯ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
КАТАЛИЗАТОРЫ ОЛИГОМЕРИЗАЦИЯ АЛКЕНОВ НА ОСНОВЕ Аl
2
O
3
Эргашева Д.А., Холмирзаев Ф.С., Маманазаров М.М.
Ташкентский химико-технологический институт.
Современный уровень требований к качеству моторных топлив определяется не
только необходимостью обеспечения их эксплуатационных характеристик, но и
обязательным условием экологической безопасности работы транспортных двигателей.
Последняя прежде всего связана с ограничениями на содержание ароматических
углеводородов и соединений серы в товарных бензинах. Продукты олигомеризации
легких алкенов С
2
-С
4
являются ценными компонентами для получения
высокооктановых экологически чистых бензиновых топлив. В качестве сырья для
олигомеризации могут быть использованы этиленовая, пропиленовая и бутиленовая
фракции, получаемые в процессах пиролиза и крекинга нефтяного сырья, а также при
переработке природного газа по технологиям процесса Фишера-Тропша и
окислительного пиролиза [1,2].
С
целью
получения
топливных
компонентов
в
промышленности
реализованы только процессы олигомеризации пропилена и бутенов на
фосфорнокислотных катализаторах («твердая фосфорная кислота»), разработанные еще
в 1930-х годах. Основными и серьезными недостатками данных катализаторов
являются короткий срок службы (6–12 месяцев) и отсутствие возможности регенерации
и повторного использования из-за потери механических свойств в результате
цементации. В связи с этим поиск и разработка новых катализаторов олигомеризации,
по-прежнему, как и 80 лет назад, привлекают внимание исследователей. К настоящему
времени в качестве катализаторов олигомеризации пропилена и бутенов изучены самые
различные твердые кислоты: сульфоновые смолы, аморфные алюмосиликаты, цеолиты
и
анион-модифицированные
оксиды
металлов
(сульфатированные
и
вольфраматсодержащие оксиды циркония и титана) [3].
В рамках данной работы в качестве катализаторов олигомеризации бутенов
впервые рассмотрены боратсодержащие оксиды алюминия и циркония (B
2
O
3
–Al
2
O
3
,
B
2
O
3
–ZrO
2
), положительными сторонами возможного практического использования
которых наряду с активностью и селективностью могут быть простота получения,
Техник ва технологик фанлар со
ҳ
аларининг инновацион масалалари. ТДТУ ТФ 2020
213
низкая стоимость, а также термическая стабильность, обеспечивающая возможность
проведения многократной окислительной регенерации.
Для приготовления образцов B
2
O
3
-Al
2
O
3
использовали псевдобемит (Пб),
полученный осаждением (о) из раствора нитрата алюминия раствором аммиака (90 С,
рН 9), а также псевдобемит промышленного производства, полученный методом
переосаждения (п/о). Гидроксиды алюминия пропитывали растворами ортоборной
кислоты, а затем сушили (120 С) и прокаливали при 500–800 С. Образцы B
2
O
3
–ZrO
2
синтезировали аналогично.
Таблица 1 – Текстурные характеристики образцов B
2
O
3
–Al
2
O
3
Номинальное
содержание
В
2
О
3
, мас.%
Метод
получения
Пб
Температура
формирования,
°С
S
уд
,
м
2
/г
V
пор
, см
3
/г D
ср
, Å
0
о
600
184
0,24
52
10
о
600
237
0,43
64
20
о
600
270
0,25
56
30
о
600
188
0,16
35
0
п/о
550
219
0,54
99
2
п/о
550
254
0,56
88
5
п/о
550
292
0,59
81
10
п/о
550
257
0,55
86
15
п/о
550
228
0,51
90
20
п/о
550
210
0,47
89
30
п/о
550
168
0,40
95
Изучение влияния температуры прокаливания на фазовый состав образца с
содержанием В
2
О
3
20 мас.%, приготовленного на основе псевдобемита прямого
осаждения, показало, что система может находится в рентгеноаморфном состоянии
вплоть до температуры прокаливания 700°С, а при 800°С происходит кристаллизация
алюмобората 2Al
2
O
3
·B
2
O
3
и γ-Al
2
O
3
. Затруднение кристаллизации γ-Al
2
O
3
, увеличение
дисперсности его кристаллитов и наличие аморфных структур приводит к
формированию системы B
2
O
3
–Al
2
O
3
с более высоким значениям удельной поверхности
и пористости по сравнению с немодифицированным оксидом алюминия (табл. 1).
Зависимость S
уд
от содержания В
2
О
3
имеет экстремальный характер. Максимальные
значения наблюдаются для образцов с массовой долей В
2
О
3
20 % на основе Пб,
полученного прямым осаждением, и 5% на основе Пб, полученного переосаждением.
Последующее снижение значений S
уд
и V
пор
, по-видимому, вызывается накоплением в
составе системы алюмобората 2Al
2
O
3
·B
2
O
3
и свободного B
2
O
3
. Образцы B
2
O
3
–Al
2
O
3
на
основе Пб, полученного методом переосаждения и состоящие из более крупных
кристаллитов, имеют, соответственно, и большие значения V
пор
и D
ср
. Влияние на
текстурные характеристики системы B
2
O
3
–Al
2
O
3
оказывают не только химический
состав и способ получения Пб, но и температура ее формирования. Прокаливание при
температуре 800°С приводит к резкому снижению величин S
уд
и V
пор
до 89 м
2
/г и 0,25
см
3
/г, соответственно, что вызвано кристаллизацией аморфных структур с
образованием грубодисперсных фаз γ-Al
2
O
3
и Al
4
B
2
O
9
.
Затруднение кристаллизации в системе B
2
O
3
–ZrO
2
и связанное с этим влияние
содержания оксида бора на фазовое состояние и дисперсность ZrO
2
фазовое состояние
и дисперсность ZrO
2
определяют экстремальный характер зависимости величины
удельной поверхности боратсодержащего оксида циркония от его химического состава
(табл. 2). Максимальные значения S
уд
(223–234
м
2
/г) характерны для
рентгеноаморфных образцов (20–25 мас.% В
2
О
3
) и в 1,7–1,8 раза превышают уровень
удельной поверхности для немодифицированного ZrO
2
Техник ва технологик фанлар со
ҳ
аларининг инновацион масалалари. ТДТУ ТФ 2020
214
Таблица 2 – Текстурные характеристики образцов B
2
O
3
–ZrO
2
(температура
прокаливания 600 С)
Номинальное
содержание В
2
О
3
,
мас.%
S
уд
, м
2
/г
V
пор
, см
3
/г
D
ср
, Å
0
126
0,24
77
0,5
121
0,19
62
2
135
0,31
91
5
151
0,21
54
10
169
0,28
66
15
210
0,20
38
20
223
0,24
42
25
234
0,22
37
30
18
0,07
157
Таким образом, проведенные исследования показали возможность исползования
боратсодержашего
оксида
алюминия
в
качестве
активного
катализатора
олигомеризация алкенов. Дезактивация алюмоборатного катализатора в ходе
олигомеризации носит обратимий характер, а его свойства могут быть польностью
восстановлены путем окислительной регенерации. Перспективность практического
использования боратсодержащего оксида алюминия как катализатора олигомерзации
может быть связана не столько с его каталитическими свойствами, которые близки к
свойствам катализаторов на основе сульфат и вольфраматсодержащего оксида титана
[4], сколько с даступностью сырья для его получения и большим опытом производства
алюмооксидных катализаторов вообще.
Do'stlaringiz bilan baham: |
