Plastics_12_2012

ТЕМА НОМЕРА /НАВСТРЕЧУ ВЫСТАВКЕ «ИНТЕРПЛАСТИКА-2013» П Л А С Т И К С № 1 2 ( 1 1 8 ) 2 0 1 2 w w w . p l a s t i c s . r u 24 сырья используется не метанол, а димети- ловый эфир. Он может, в свою очередь, по- лучаться этерификацией метанола на кис- лотном катализаторе (в этом случае полный цикл от метана до олефина будет включать уже четыре химических стадии) либо непо- средственно из синтез-газа на модифициро- ванном катализаторе синтеза метанола. Особый интерес к процессамMTOиDTO в Китае связан с тем, что они позволяют по- лучать НО не только на основе ГУС, но и из угольного сырья. Процессы на основе синтеза Фишера- Тропша . Синтезами Фишера-Тропша назы- вают процессы получения углеводородов и других органических соединений (за исклю- чением метана и метанола) из синтез-газа в присутствии металлических катализаторов (наиболее часто—железных и кобальтовых). Попытки найти катализаторы и условия, по- зволяющие получать с высокой эффектив- ностьюНО непосредственно из синтез-газа, не увенчались успехом. По этой причине получение этих полупродуктов можно рас- сматривать как соединение существующих технологий Фишера-Тропша, или «газ в жидкость» (GTL), с традиционными процес- сами крекинга высших углеводородов. Вви- ду многостадийности и дороговизны первой химической стадии — превращения метана в синтез-газ — существующие технологии GTL становятся экономически приемлемы- ми только при очень больших объемах про- изводства (существенно более 1 млн т/год). Можно считать, что для получения НО этим путем также существуют весьма серьезные экономические препятствия. Процесс «этилен через ацетилен». Еще одна из рассматриваемых непрямых техно- логий получения НО представляет собой со- единение известной высокотемпературной реакции превращения метана в ацетилен и его гидрирование на Pd-содержащем катали- заторе до этилена. Активным поборником и проводником этой технологии является аме- риканская компания SynFuels International, Inc., которая предложила первоначально такую схему для получения синтетических жидких топлив (олигомеризацией этиле- на) на базе относительно низкодебитных месторождений ПГ. Преимуществом этой технологии является отсутствие катализа- тора на первой стадии (метан пиролизует- ся до ацетилена при контакте с продукта- ми горения топливных газов в кислороде; ацетилен образуется с выходом, близким к термодинамически равновесному), а так- же высокая эффективность и стабильность разработанного компанией катализатора второй стадии — гидрирования ацетилена. Наиболее существенные недостатки — вы- сокая пожаро- и взрывоопасность ацетилена (промежуточного продукта), высокая экзо- термичность второй стадии. Прямое превращение Что же касается прямого превращения метана в НО, на сегодня реально может рассматриваться только один процесс — окислительная конденсация метана (ОКМ) в присутствии оксидных катализаторов. Он был открыт уже более 30 лет назад, однако до сих пор нет примеров его практической реализации. Тем не менее известно, что в ряде стран (члены Евросоюза, Иран, Китай, США) существуют проекты и программы, в которых участвуют как университетские лаборатории, так и исследовательские цен- тры крупных компаний, в рамках которых разрабатываются различные аспекты тех- нологии получения этилена по процессу ОКМ. В настоящее время определен круг катализаторов, которые проявляют высокую эффективность в этой реакции (достигается выход целевого продукта, близкий к теоре- тическому максимуму), известны параметры процесса, при которых он осуществляется наиболее эффективно. Главным недостатком его считают относительно невысокий выход этилена, который может быть достигнут за один проход реакционной смеси — не более 15 процентов на пропущенный метан. Тем не менее эта величина все же является наи- более высокой по сравнению со всеми воз- можными прямыми процессами превраще- ния метана в ценные химические продукты и достигается при достаточно высокой селек- тивности, позволяющей осуществлять цир- куляцию смеси с приемлемой кратностью. Препятствием к масштабированиюпроцесса ОКМ является сочетание высокой темпера- туры его протекания и высокой экзотермич- ности. Именно на его преодоление в настоя- щее время направлены основные усилия в области создания действующей технологии ОКМ. В целом можно сказать, что в настоя- щее время уже существуют технологии, позволяющие вовлечь в производство низ- ших олефинов возрастающие объемы ГУС, включая метан, и тем самым существенно расширить их сырьевую базу. Однако тре- буются еще значительные усилия для того, чтобы создать процессы, которые были бы экономически эффективными при эксплуа- тации относительно небольших единичных, но многочисленных источников ГУС. По- мимо месторождений сланцевого газа к ним