Корундовий носій каталізатора для парової конверсії вуглеводнів - Автореферат

У звязку з постійним зростанням світового виробництва аміаку та інших продуктів, що містять азот, та інтенсифікацією процесу конверсії вуглеводнів питання виготовлення носія, що забезпечує високу каталітичну активність каталізатора, набуває особливого значення. В Україні технологія та виробництво корундового носія каталізатора з такими властивостями, який поєднує одночасно високі водопоглинання, міцність та раціональний розподіл пор за розміром, відсутні, тому підприємства з виробництва аміаку для означених цілей використовують імпортні вироби. Бережного” (номери державної реєстрації: 0103U004332, 0104U006293, 0105U003082, 0106U005054, 0107U004259), спрямованих на розробку технології та впровадження у виробництво корундового носія каталізатора, де здобувач була відповідальним виконавцем. Предмет досліджень - процеси фазо-і структуроутворення у глиноземних масах, які забезпечують отримання корундового носія каталізатора з мікропоруватою структурою та високими водопоглинанням і міцністю. ґрунтуючись на дослідженнях впливу складу пластифікуючої звязки та вологості мас на пластичну міцність та структурно-механічні властивості глиноземних мас встановлено ефективну пластифікуючу звязку, що містить метилцелюлозу, поліакриламід і гліцерин, та вологість маси з її використанням, які забезпечують виготовлення методом екструзії корундового носія каталізатора у вигляді кілець Рашига з рифленою поверхнею, який характеризується високими показниками властивостей.У вступі обґрунтовано актуальність роботи, сформульовано мету досліджень та шляхи її досягнення, викладено наукову новизну та практичну цінність роботи, а також результати її реалізації в промисловості, надано загальну характеристику роботи. Перший розділ присвячено аналізу науково-технічної літератури з питань особливостей технології та використання керамічних носіїв нікелевого каталізатора для реакцій парової конверсії вуглеводнів.Встановлені особливості зміни фазового складу та мікроструктури гідроксиду алюмінію під час термообробки свідчать, що утворення мікропоруватої структури розробленого корундового носія каталізатора під час випалу, переважно відбувається завдяки видаленню з гідроксиду алюмінію конституційної води та перебудові його кристалічної гратки, внаслідок чого утворюються поруваті дрібнозернисті агрегати a-Al2O3 з розвиненою поверхнею. Рентгенофазовими дослідженнями випалених при 1450 °С зразків носія каталізатора з кальційвміщуючою добавкою і без неї встановлено, що головною фазою виробів обох складів є корунд, а у виробах з кальційвміщуючою добавкою спостерігається також діалюмінат та гексаалюмінат кальцію (рис. За даними петрографічних досліджень зразок носія каталізатора без добавки характеризується дрібнокристалічними агрегатами розміром ? 2 мкм та дрібними (? 6 мкм) кристалітами корунду, що мають чітку кристалографічну огранку. Зразок носія каталізатора з кальційвміщуючою добавкою представлений агрегатами розміром до 3 мкм, які складаються з дрібних часток <1 мкм, які не мають кристалографічної огранки, а наявність алюмінатів кальцію підтверджено сумарним показником світлозаломлення ~ 1,620-1,630. 6 (в, г)) встановлено, що структура носія каталізатора з кальційвміщуючою добавкою переважно характеризується мікропоруватою структурою з довгими канальними порами, а мікроструктура носія каталізатора без добавки характеризується наявністю лише мікропор.На підставі результатів проведених досліджень вирішено науково-практичне завдання одержання вітчизняного корундового носія каталізатора у вигляді кілець Рашига з рифленою поверхнею для парової конверсії вуглеводнів, який характеризується широким діапазоном розподілу пор за розміром та одночасним поєднанням високих значень водопоглинання та міцності. Встановлено доцільність використання суміші з розміром зерен <10 мкм (90-95 %) із гідроксиду алюмінію марки ГД00 і глинозему марки Г-00 у співвідношенні 60 : 40, одночасно змеленої у вібромлині, та температури випалу 1450 °С, що забезпечують отримання носія каталізатора з водопоглинанням 19-21 % та межею міцності при стисненні ~ 35 МПА. Дослідженнями впливу модифікуючих добавок та температури випалу на властивості корундового носія каталізатора встановлено переваги використання кальційвміщуючої добавки у вигляді крейди у кількості 1 % по САО, що дозволяє підвищити межу міцності при стисненні корундового носія каталізатора до 50 МПА з одночасним збільшенням водопоглинання до ~ 24 %. Дослідженнями процесів фазо-та структуроутворення у розробленому корундовому носії каталізатора без добавок та з кальційвміщуючою добавкою встановлено, що головний внесок у формування мікропоруватої структури вносить гідроксид алюмінію гідраргілітної структури, частки якого внаслідок видалення конституційної води та перебудови кристалічної гратки під впливом температури забезпечують утворення поруватих дрібнозернистих агрегатів з розвиненою поверхнею, які складаються із дрібнокристалічних часток a-Al2O3. Встановлено, що переважний розмір мікропор в корундовому носії катал

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ