Введение
1. Литературный обзор. 8
1.1. Промышленные технологии в мире и в России по получению метанола и диметилового эфира 8
1.1.1 Получение синтез-газа 9
1.1.2. Процесс Фишера - Тропша ,11
1.1.3. Получение метанола 15
1.1.4. Получение диметилового эфира 18
1.1.4.1. Получение диметилового эфира из метанола 19
1.1.4.2. Одностадийный синтез диметилового эфира из синтез - газа 19
1.2. Получение низших непредельных углеводородов в промышленности 21
1.2.1. Получение этилена 24
1.2.1.1. Получение этилена высокотемпературным дегидрированием этана 25
1.2.1.2. Получение этилена из метана 25
1.2.1.3. Получение этилена дегидратацией этанола 27
1.3. Получение углеводородов из диметилового эфира и метанола 31
1.3.1. Получение низших олефинов из метанола в лабораторных условиях 36
1.4. Механизмы протекающих реакций при превращении метанола и диметилового эфира в олефиновые углеводороды и углеводороды, бензиновой фракции 40
1.4.1. Оксоний-илидный механизм 41
1.4.2. Карбеновый механизм 45
1.4.3. Карбокатионный механизм 47
1.4.4. Свободнорадикальый механизм 48
1.5. Катализаторы превращения диметилового эфира и метанола... 52
1.5.1. Кислотные свойства цеолитов 57
1.6. Исследования конверсии метанола и ДМЭ на катализаторах типа ZSM-5 и SAPO-34 59
2. Экспериментальная часть 67
2.1 Характеристика используемого сырья 67
2.1.2. Методика приготовления катализаторов 67
2.3. Исследование структуры цеолитов ЦВМ*и SAPO-34 методом рентгенофазового анализа 68
2.4. Изучение кислотных свойств цеолитов ЦВМ и SAPO-34 методом температурно-программируемой десорбции (ТПД) аммиака 68
2.5. Описание лабораторной установкидля проведения синтеза углеводородов из метанола1 или диметилового эфира 70
Методика проведения экспериментов 70
2.6. Анализ продуктов реакции 72
2.7. Оценка детонационной стойкости жидких продуктов конверсии диметилового эфира. Описание метода определения октанового числа продуктов реакции 80
2.8. Расчет основных показателей процесса 82
3. Обсуждение результатов 84
3.1. Результаты физико-химических методов исследования. 84
3.1.1. Исследование структуры цеолитов ЦВМ и SAPO-34 методом рентгенофазового анализа 84
3.1.2. Изучение кислотных свойств цеолитов ЦВМ и SAPO-34 методом температурно-программируемой десорбции (ТПД) аммиака 85
3.2. Каталитические свойства силикоалюмофосфатов (SAPO-34) в конверсии метанола и ДМЭ 87
3.2.1. Превращение метанола на SAPO-34 87
3.2.2. Влияние добавления воды к метанолу на каталитические свойства SAPO-34 92
3.2.3. Влияние окислительной регенерации на каталитические свойства SAPO-34 95
3.3. Каталитические свойства катализаторов на основе НЦВМ в конверсии ДМЭ 97
3.3.1. Исследование превращения ДМЭ на немодифицированном НЦВМ 97
3.3.2. Исследование влиянияіприроды>металла (Zn, Fe и Со) на свойства катализаторов ЦВМ в конверсии ДМЭ при Р = 0.1 МПа 100
3.3.3. Конверсия ДМЭ на цеолитных катализаторах НЦВМ при Р= 3 МПа 104
3.3.4. Исследование влияния модифицирования цинксодержащего цеолита фосфором и цирконием на выход низших олефинов 109
3.3.5. Каталитические свойства цеолитного катализатора Zn-P-Zr-НЦВМ (СО-39), содержащего промотирующие добавки 113
3.3.5.1. Влияние добавления воды на каталитические свойства катализатора СО-39 116
3.3.5.2. Влияние окислительной регенерации на каталитические свойства катализатора СО-39 118
Выводы. 121
Список литературы 122
