Разработка формализованной схемы химических превращений углеводородов С5-С7 на цеолитном катализаторе типа ZSM-5
| Parent link: | Вестник технологического университета Т. 24, № 8.— 2021.— [С. 18-24] |
|---|---|
| Corporate Author: | |
| Other Authors: | , , , |
| Summary: | Заглавие с экрана Активное развитие газовой отрасли и увеличение объемов добычи и подготовки природного газа вновь делает актуальным вопрос эффективного использования получаемых побочных продуктов, в частности, стабильных газовых конденсатов, состоящих в основном из углеводородов, содержащих 5-7 атомов углерода в молекуле. Одним из перспективных направлений использования стабильных газовых конденсатов является переработка их в компоненты моторных топлив на малотоннажных автономных установках с использованием цеолитных катализаторов. Для эффективного использования данных технологий необходимо детальное изучение направлений химических превращений, протекающих на цеолитных катализаторах. Исследования непосредственно для стабильных газовых конденсатов осложнено их разнообразным углеводородным составом. Целесообразным является исследование направлений химических превращений для чистых углеводородов, составляющих большую часть состава стабильных газовых конденсатов. В работе на лабораторной каталитической установке осуществлена переработка н-пентана, н-гексана и н-гептана на цеолитном катализаторе структурного типа ZSM-5. Процесс проводился в интервале температур 375-425 °C с шагом 25 °C, при постоянном давлении 0,35 МПа и расходе сырья 0,33 мл/мин. Для полученных продуктов методом газовой хроматографии определен углеводородный состав. На основании данных хроматографического анализа, а также теоретических представлениях о механизме протекающих химических превращений на цеолитах типа ZSM-5 сформирован перечень теоретически возможных реакций (865 реакций), для которых с использованием программного пакета Gaussian при условиях реализации процесса были рассчитаны термодинамические параметры. По результатам термодинамического анализа установлено, что в условиях реализации процесса переработки на цеолитном катализаторе термодинамически возможно протекание 777 реакций. На основании полученных результатов разработана формализованная схема химических превращений углеводородов С5-С7 на цеолитном катализаторе типа ZSM-5. The active development of the gas industry and an increase in the production and treatment of natural gas makes the problem of the effective use of the obtained by-products, in particular, stable gas condensates consisting mainly of hydrocarbons with 5-7 carbon atoms, urgent again. One of the promising areas for the use of stable gas condensates is their processing into components of motor fuels at low-tonnage autonomous units using zeolite catalysts. For the effective use of these technologies, a detailed study of the chemical conversion’s directions, occurring on zeolite catalysts, is necessary. Such kind of research with the direct use of the stable gas condensates is complicated by their diverse hydrocarbon composition. In this regard, it is expedient to study the directions of chemical transformations for pure hydrocarbons, which make up the majority of the composition of stable gas condensates. In this work, using a laboratory catalytic unit and the ZSM-5 structural type zeolite catalyst, the processing of n-pentane, n-hexane, and n-heptane was carried out. The process was carried out in the temperature range of 375-425 °C with a step of 25 °C, at a constant pressure of 0.35 MPa and a feedstock flow rate of 0.33 ml/min. For the obtained products, the hydrocarbon composition was determined by the gas chromatography method. Based on the chromatographic analysis data, as well as theoretical aspects about the mechanism of the occurring chemical conversions on the ZSM-5 type zeolites, a list of theoretically possible reactions (865 reactions) was formed, for which thermodynamic parameters were calculated using the Gaussian software package under the conditions of the process realization. According to the results of thermodynamic analysis, it was found that under the process realization conditions on a zeolite catalyst, 777 reactions are thermodynamically possible. Based on the obtained results, a formalized scheme of C5-C7 hydrocarbons chemical conversions on ZSM-5 type zeolite catalyst has been developed. |
| Published: |
2021
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://elibrary.ru/item.asp?id=46562054 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=665549 |