ИСТИНА

Актуальность проблемы. Низшие олефины (С2-С4) являются важнейшим сырьем для нефтехимии. В настоящее время в промышленности их получают в процессах пиролиза этана и легких фракций нефти, дегидрирования пропана и бутана, каталитического крекинга тяжелых нефтяных фракций. Прогнозируемое снижение запасов и, соответственно, добычи нефти, резкие колебания цен на нефть на мировом рынке приводят к поиску путей перехода промышленности с традиционного нефтяного на альтернативное углеводородное сырье, такое как природный и попутный газы, битумы, уголь, сланцы и т.д. Химики научились методом газификации эффективно превращать альтернативное углеводородное сырье в синтез-газ, являющийся исходным материалом для широкого круга химических реакций, в первую очередь для получения синтетической нефти, метанола, водорода. В настоящее время большой интерес вызывает путь получения низших олефинов через диметиловый эфир (ДМЭ), который может быть синтезирован из метанола по реакции дегидратации СН3ОН или в одну стадию из синтез-газа. Одностадийный синтез ДМЭ разработан рядом фирм. Использование ДМЭ в качестве сырья имеет целый ряд технологических, инженерных и экономических преимуществ. В ИНХС РАН им. А.В.Топчиева разработан как одностадийный способ получения ДМЭ, так и процесс получения низших олефинов с применением запатентованного La-Zr-НZSM-5/Al2O3 цеолитного катализатора, который принят за основу при разработке ТЭО синтеза смеси низших олефинов из природного газа на предприятиях ОАО «СИБУР» и позволяет получать низшие олефины с селективностью до 80 мас.%. Вместе с тем, для ряда предприятий (ОАО «Башкирская химия», ПО «Казаньоргсинтез») представляет интерес дальнейшее повышение селективности образования низших олефинов, а также, исходя из действующего набора технологических процессов, регулирование соотношения этилен/пропилен в получаемых продуктах. Эта задача, несомненно, представляет и теоретический интерес, так как из-за высокой реакционной 2 способности ДМЭ и многоканальности его превращений селективное получение заданных химических продуктов весьма сложно. Направленное превращение ДМЭ в низшие олефины с определенным строением и заданной длиной углеродной цепи сдерживается еще и тем обстоятельством, что механизм формирования углеродного скелета в гетерогенно-каталитической реакции в «стесненных» условиях микропор цеолита ZSM слабо изучен. Решающее значение в данном случае может иметь модифицирование цеолитного катализатора элементами, проявляющими высокую активность в образовании С-С связи или способными к эффективному взаимодействию с алкильными фрагментами. С этой точки зрения, комплексное исследование закономерностей формирования С-С-связи из С-О-связи в реакциях превращения ДМЭ на цеолитах с целью создания катализаторов селективного превращения ДМЭ в низшие олефины представляет огромный интерес. Целью работы являлось исследование закономерностей реакции превращения ДМЭ на цеолитных катализаторах типа ZSM-5 и создание эффективных катализаторов превращения ДМЭ в низшие олефины, а также поиск путей управления селективностью по наиболее ценным углеводородам – этилену и пропилену.