Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2020 номер 3

Изучены закономерности превращения компонентов природного и попутного нефтяного газов в ароматические углеводороды на цеолитных катализаторах, модифицированных активными металлическими добавками. Согласно полученным данным, исследуемые катализаторы проявляют высокую активность в процессе ароматизации низших алканов С₂-С₄. Селективность образования ароматических углеводородов при 550 °С на образцах Ga-АС и Zn-ZSM-5 составляет 44.6 и 37.8 % соответственно при практически полном превращении исходного сырья. Наибольшей каталитической активностью и селективностью в процессе превращения природного газа в ароматические углеводороды обладает Zn-содержащий цеолит. Выход ароматических углеводородов на нем при 650 °С достигает 26.7 %, что на 9.0 и 19.0 % выше, чем на Ga-содержащем и немодифицированном цеолитах соответственно. Обнаруженные отличия в поведении катализаторов обусловлены различными функциональными особенностями их активных центров, формирующихся при введении металлов в цеолитную матрицу. При превращении смеси С₂-С₄-алканов на цеолитсодержащих катализаторах выход ароматических углеводородов существенно выше, чем в случае использования природного газа, что связано с высокой термодинамической устойчивостью его основного компонента - метана. Методом дифференциального термического анализа изучена природа коксовых отложений, образующихся на поверхности исследуемых катализаторов в процессе ароматизации низкомолекулярных парафинов C₂-C₄. Установлена более высокая стабильность работы Zn-ZSM-5 в этом процессе по сравнению с Ga-содержащим цеолитом.