Синтез этилена и пропилена из метанола на силикоалюмофосфатном катализаторе sapo­34

Нethanol to olefins (MTO) - получения этилена и пропилена из метанола. Компании UOP и Haldor Topsoe разработали этот процесс. В Китае и Бельгии уже работают первые установки. На сегодня изучен процесс получения этилена и пропилена из метанола на катализаторе на основе микропористого силикоалюмофосфата SAPO­34. Катализатор на основе SAPO­34 высокоэффективен по селективности образования этилена и пропилена, на котором при 350–450 °С достигается суммарный выход С2=–С4=­олефинов 77–84 % при конверсии метанола до 96–99 %; выход этилена ~ 36 % в конверсии метанола в токе гелия при 450 °С выше, чем при 375 °С (~29 %), а выход пропилена ~30 % при 450 °С ниже, чем при 375 °С (~38 %). Применение в качестве разбавителя паров воды и гелия увеличивает выход этилена при 375 °С до ~ 36 %, а при 450 °С до ~ 50 %. При конверсии метанола при 450 °С только в парах воды без гелия выход этилена достигает ~ 44–49 %, а пропилена 24–29 %. Соотношение С3=/С2= в процессе варьируется от ~ 0, 5 до 1, 5. Для получения преимущественно пропилена — при более высоком давлении, этилена — высокой температуре. Высокая эффективность катализатора на основе SAPO­34 обусловлена микропористой структурой цеолита и высоким содержанием кислотных центров средней силы. Катализатор в процессе конверсии метанола дезактивируется вследствие закоксовывания. После регенерации воздухом при 550 °С активность катализатора полностью восстанавливается при сохранении кристаллической структуры цеолита и кислотных свойств катализатора. Продолжительность активной работы катализатора в одном цикле продлевается при использовании паров воды как разбавителя и предварительной высокотемпературной паровой обработки катализатора. В России промышленные технологии получения этилена и пропилена из ненефтяного сырья отсутствуют. Результаты педсавленные выше соответствуют показателям процесса «UOP»/«Norsk Hydro» на катализаторе на основе SAPO­34. Катализатор может быть рекомендован для дальнейшей проверки на пилотной установке с движущимся слоем катализатора по типу FCC.

Сырье — метанол, ДМЭ и вода

Р-адиабатический реактор (в них имеет место перегрев); К — конденсатор(из него водица вытекает, недорисовала); и ректификационная колонна. Эт — этилен, ПР — пропилен, Б и А — бутены и амилены. Чистота получаемых олефинов достигает 99, 5 %

2CH3OH → CH3OCH3 (отлетает вода) → СH2=CH2

ПИРОЛИЗ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ, процесс деструктивного превращ. углеводородов нефти при высоких т-рах (обычно выше C) в газообразные (пирогаз) и жидкие (смола пиролиза) продукты. Деструктивные процессы при т-рах до 6000C имеют самостоят. Значение. Пиролиз впервые применен в кон. 19 в. для получения из керосиновой фракции нефти осветительного газа. С 50-х гг. 20 в. пиролиз-осн. пром. процесс, обеспечивающий крупнотоннажное произ-во этилена, пропилена, а также др. мономеров и полупродуктов для хим. пром-сти (бутенов, бутадиена, циклопентадиена, бензола, толуола, ксилолов и др.). В 1980 на процессы пиролиза направляли 6% мировой добычи нефти и газа, а к 2000 эта доля составит ~ 20%. Сырьем служат основные промышленные газы нефтепереработки, бензиновые и газойлевые фракции нефти.

Гидропиролиз проводят, как и термический пиролиз, при повышенных температуре (500 С) и давлении (10 МПа) и времени контакта от нескольких секунд до одной минуты, но в среде водорода. Г идропиролиз характеризуется отсутствием катализатора. (про экологич преимущества не нашла)

17. Получение водорода. Водород как экологически чистое топливо. Топливные элементы.

Наиболее старый способ получения водорода - электролиз воды, при котором, пропуская постоянный ток, на катоде накапливают водород, а на аноде - кислород. Такая технология делает его слишком дорогим энергоносителем. Чаще для получения водорода используют технологию горячей переработки водяного пара при температуре
700-900 °С с участием легкого бензина и тяжелого жидкого топлива, отбирающего кислород. Это тоже дорогой способ. Существует несколько проектов дешевого получения водорода. Например, предлагается построить в Гренландии несколько электростанций, которые будут использовать талую воду ледников для производства электроэнергии, а энергия будет на месте затрачиваться на электролиз для получения водорода, его сжижения и транспортировку по трубопроводам и в танкерах в Европу и Америку. Другие проекты - использование энергии атомных и специальных солнечных электростанций для получения водорода путем электролиза воды.

Иммобилизованные ферменты могут быть использованы для получения водорода. Делаются попытки создания такого порошка с ферментами.

Возможен также микробиологический способ получения водорода. В почве существует ряд микроорганизмов, которые выделяют водород в виде побочного продукта.