Дезактивация металлсодержащих пентасилов в процессе неокислительной конверсии метана

Вид материалаАвтореферат диссертации

Содержание


Исследование кислотных свойств цеолитных катализаторов.
Подобный материал:
1   2   3   4



Из результатов анализа продуктов на разных стадиях процесса неокислительной конверсии метана видно, что выход ароматических продуктов снижается со временем работы катализатора. Для катализаторов 8,0 % W/HZSM-5 и 0,1 %Ni-8,0 % W/HZSM-5 виден значительный рост выхода продуктов на начальном этапе неокислительной конверсии, что обусловлено индукционным периодом. Добавление никеля в вольфрам-содержащий катализатор позволяет увеличить выход продуктов в начальные и конечные этапы процесса, но и сократить индукционный период.

Исследование кислотных свойств цеолитных катализаторов.

Исследуемые цеолитные катализаторы имеют два типа кислотных центров, которым соответствуют два температурных пика с четко выраженными максимумами на термодесорбционных кривых. В таблице 2 представлены данные по кислотности исходного катализатора 0,1 % Ni-4,0 % Mo/HZSM-5 и образцов, подвергнутых обработке метаном в течение различного времени и регенерированных после реакционного цикла.


Таблица 2 – Кислотные характеристики образцов катализатора 0,1 % Ni-4,0 % Mo/HZSM-5

Продолжительность реакции и условия обработки образцов


Концентрация, мкмоль/г

Tмак.,оC

CΣ

CI

CII

ТI

ТII

0,1 % Ni-4,0 % Mo/HZSM-5

645

486

159

175

420

10 мин реакции

718

506

212

185

380

100 мин реакции

310

204

106

200



500 мин реакции

218





165



100 мин реакции + прокаливание при 550 оС (способ 1)

622

460

162

185

360

500 мин реакции + регенерация при 550 оС (способ 3)

473

345

128

170

380

500 мин реакции + регенерация при 550 оС (способ 3) + 500 мин реакции + регенерация при 550 оС (способ 3)

580

376

204

170

390

После 3-х циклов реакция (по 500 мин)-регенерация (при 500 оС) (способ 4)

701

495

206

175

385
Примечание. Здесь и в таблицах 2, 3: СI, СII и С – концентрации кислотных центров в формах (I), (II) и суммарная соответственно; ТI, TII – температура максимумов пиков для форм I и II.


При работе катализатора происходит уменьшение концентрации и силы кислотных центров, в результате их блокировки, образующимися в процессе конверсии метана. Это приводит к снижению активности катализатора 0,1 % Ni-4,0 % Mo/HZSM-5.

С помощью окислительной регенерации удаляются углеродные отложения с активных центров катализатора и наибольший положительный эффект достигается при использовании способа 3.

В таблице 3 приведены данные по кислотности катализатора 8,0 %

W/HZSM-5, подвергнутого обработки метаном в течение различного времени и регенерации при различных условиях.


Таблица 3 – Кислотные характеристики образцов катализатора 8,0 % W/HZSM-5

Продолжительность реакции и условия обработки образцов


Концентрация, мкмоль/г

Tмак.,оC

CΣ

CI

CII

ТI

ТII

8,0 % W/HZSM-5

670

490

180

180

370

10 мин реакции

591

413

178

175

360

60 мин реакции

314

210

104

175

325

140 мин реакции

267

197

70

175

310

420 мин реакции

174

143

31

175



420 мин реакции + прокаливание при 750 оС (способ 1)

250

190

60

160



420 мин реакции + регенерация при 620 оС (способ 2)

550

368

182

180

360

420 мин реакции + регенерация при 620 оС (способ 2) + 420 мин реакции

193

180

13

170