catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2024-5-40-45catal-1072Research ArticleКАТАЛИЗ В ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИCATALYSIS IN CHEMICAL AND PETROCHEMICAL INDUSTRYДегидрирование н-бутана в бутадиен-1,3: 3. Кинетика регенерации закоксованного алюмохромового катализатораDehydrogenation of n-butane to butadiene-1,3: 3. Kinetics of regeneration of coked aluminochromium catalystПетровР. В.PetrovR. V.ctls@kalvis.ruОвчинниковаЕ. В.OvchinnikovaE. V.ctls@kalvis.ruЧумаченкоВ. А.ChumachenkoV. A.ctls@kalvis.ruНосковА. С.NoskovA. S.ctls@kalvis.ruИнститут катализа СО РАН, НовосибирскРоссияBoreskov Institute of Catalysis SB RAS, NovosibirskRussian Federation2024291020242454045Copyright © LLC "KALVIS", 20242024LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/1072

Исследована кинетика выжига кокса при температурах 525–650 °С на K-CrOx/γ-Al2O3 катализаторе одностадийного дегидрирования н-бутана в бутадиен-1,3, аналогичном промышленному. Показано, что в исследованных условиях реакция выжига кокса описывается кинетическим уравнением первого порядка по кислороду и коксу с наблюдаемой энергией активации ~93 кДж/моль. Адекватность кинетической модели подтверждена совпадением расчетных результатов с экспериментальными.

The kinetics of coke burning off at temperatures of 525–650 °C on a K-CrOx/γ-Al2O3 catalyst for single-stage dehydrogenation of n-butane to butadiene-1,3, similar to the industrial one, was studied. It was shown that under the studied conditions, the coke burning off reaction is described by a first-order kinetic equation with respect to oxygen and coke with an observed activation energy of ~93 kJ/mol. The adequacy of the kinetic model was confirmed by the coincidence of the calculated and experimental results.

дегидрирование н-бутанарегенерация катализаторавыжиг коксакинетическая модельn-butane dehydrogenationcatalyst regenerationcoke burning offkinetic modelReferencesПахомов Н.А. Современное состояние и перспективы развития процессов дегидрирования // Промышленный катализ в лекциях. 2006. № 6. С. 53-98.Пахомов Н.А. Современное состояние и перспективы развития процессов дегидрирования // Промышленный катализ в лекциях. 2006. № 6. С. 53-98.Srivastava V.K., Sarkar S.S.P., Rao GS S., Jasra R.V. // Recent Adv. Petrochem. Sci. 2009. V.6. №5. A.555698. DOI: 10.19080/RAPSCI.2019.06.555698Srivastava V.K., Sarkar S.S.P., Rao GS S., Jasra R.V. // Recent Adv. Petrochem. Sci. 2009. V.6. №5. A.555698. DOI: 10.19080/RAPSCI.2019.06.555698Nawaz Z. // Rev. Chem. Eng. 2015. V.31. P.413–436. DOI: 10.1515/revce-2015-0012Nawaz Z. // Rev. Chem. Eng. 2015. V.31. P.413–436. DOI: 10.1515/revce-2015-0012Кирпичников П.А., Береснев В.В., Попова Л.М. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука. Л.: Химия, 1986. 224с.Кирпичников П.А., Береснев В.В., Попова Л.М. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука. Л.: Химия, 1986. 224с.Назимов Д.А., Климов О.В., Носков А.С. // Катализ в промышленности. 2017. Т.17. №6. С.450-454. DOI: 10.18412/1816-0387-2017-6-450-454 (Nazimov D.A., Klimov O.V., Noskov A.S. // Catal. Ind. 2018. V.10. №2. P.110-114. DOI: 10.1134/S2070050418020137)Назимов Д.А., Климов О.В., Носков А.С. // Катализ в промышленности. 2017. Т.17. №6. С.450-454. DOI: 10.18412/1816-0387-2017-6-450-454 (Nazimov D.A., Klimov O.V., Noskov A.S. // Catal. Ind. 2018. V.10. №2. P.110-114. DOI: 10.1134/S2070050418020137)Zhou J., Zhao J., Zhang J., Zhang T., Ye M., Liu Z. // Chin. J. Catal. 2020. V.41. P.1048–1061. DOI: 10.1016/S1872-2067(20)63552-5Zhou J., Zhao J., Zhang J., Zhang T., Ye M., Liu Z. // Chin. J. Catal. 2020. V.41. P.1048–1061. DOI: 10.1016/S1872-2067(20)63552-5Масагутов Р.М., Морозов Б.Ф., Кутепов Б.И. Регенерация катализаторов в нефтепереработке и нефтехимии. М.: Химия, 1987. С. 144.Масагутов Р.М., Морозов Б.Ф., Кутепов Б.И. Регенерация катализаторов в нефтепереработке и нефтехимии. М.: Химия, 1987. С. 144.Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1988. 592с.Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1988. 592с.Brune A., Geschke A., Seidel-Morgenstern A., Hamel C. // Chem. Eng. Process. 2022. V.180. A.108689. P.1-16. DOI: 10.1016/j.cep.2021.108689Brune A., Geschke A., Seidel-Morgenstern A., Hamel C. // Chem. Eng. Process. 2022. V.180. A.108689. P.1-16. DOI: 10.1016/j.cep.2021.108689Nawaz Z. // Int. J. Chem. React. Eng. 2016. V.14 N.1. P.491-515. DOI: 10.1515/ijcre-2015-0087Nawaz Z. // Int. J. Chem. React. Eng. 2016. V.14 N.1. P.491-515. DOI: 10.1515/ijcre-2015-0087Кузнецов Ю.И., Островский Н.М., Махоткин О.А. // Кинетика и катализ. 1977. Т. 18. № 3. С. 564-566. https://elibrary.ru/item.asp?id=35187320 (Kuznetsov Y.I., Ostrovskii N.M.2, Makhotkin O.A. // Kinetics and Catalysis. 1977. Т.18. №3. С.471-472. https://elibrary.ru/item.asp?id=30628967)Кузнецов Ю.И., Островский Н.М., Махоткин О.А. // Кинетика и катализ. 1977. Т. 18. № 3. С. 564-566. https://elibrary.ru/item.asp?id=35187320 (Kuznetsov Y.I., Ostrovskii N.M.2, Makhotkin O.A. // Kinetics and Catalysis. 1977. Т.18. №3. С.471-472. https://elibrary.ru/item.asp?id=30628967)Reshetnikov S.I., Petrov R.V., Zazhigalov S.V., Zagoruiko A.N. // Chem. Eng. J. 2020. V.380. A.122374. P.1-9. DOI: 10.1016/j.cej.2019.122374Reshetnikov S.I., Petrov R.V., Zazhigalov S.V., Zagoruiko A.N. // Chem. Eng. J. 2020. V.380. A.122374. P.1-9. DOI: 10.1016/j.cej.2019.122374Zagoruiko A.N., Belyi A.S., Smolikov M.D., Noskov A.S. // Catal. Today. 2014. V.220-222. P.168-177. DOI: 10.1016/j.cattod.2013.07.016Zagoruiko A.N., Belyi A.S., Smolikov M.D., Noskov A.S. // Catal. Today. 2014. V.220-222. P.168-177. DOI: 10.1016/j.cattod.2013.07.016Иванов С.Ю., Занин И.К., Ивашкина Е.Н., Иванчина Э.Д., Кравцов А.В. // Известия Томского политехнического университета. 2011. Т.319. №3. C.96-99.Иванов С.Ю., Занин И.К., Ивашкина Е.Н., Иванчина Э.Д., Кравцов А.В. // Известия Томского политехнического университета. 2011. Т.319. №3. C.96-99.Овчинникова Е.В., Петров Р.В., Чумаченко В.А., Носков А.С. // Катализ в промышленности. 2024. T.24. №3. С.16-28. DOI: 10.18412/1816-0387-2024-3-16-28Овчинникова Е.В., Петров Р.В., Чумаченко В.А., Носков А.С. // Катализ в промышленности. 2024. T.24. №3. С.16-28. DOI: 10.18412/1816-0387-2024-3-16-28Борисова Е.С., Ханаев В.М., Петров Р.В., Чумаченко В.А., Овчинникова Е.В., Носков А.С. // Катализ в промышленности. 2024. T.24. №3. С.29-38. DOI: 10.18412/1816-0387-2024-3-29-38Борисова Е.С., Ханаев В.М., Петров Р.В., Чумаченко В.А., Овчинникова Е.В., Носков А.С. // Катализ в промышленности. 2024. T.24. №3. С.29-38. DOI: 10.18412/1816-0387-2024-3-29-38Тюряев И.Я. Теоретические основы получения бутадиена и изопрена методами дегидрирования. К.: Наукова думка, 1973. 272с.Тюряев И.Я. Теоретические основы получения бутадиена и изопрена методами дегидрирования. К.: Наукова думка, 1973. 272с.Тюряев И.Я. // Успехи химии. 1966. Т.35. №1. С.121–149. doi: 10.1070/RC1966v035n01ABEH001389 (Tyuryaev I.Ya. // Russ. Chem. Rev. 1966. V.35. No.1. P.59-73. DOI: 10.1070/RC1966v035n01ABEH001389)Тюряев И.Я. // Успехи химии. 1966. Т.35. №1. С.121–149. doi: 10.1070/RC1966v035n01ABEH001389 (Tyuryaev I.Ya. // Russ. Chem. Rev. 1966. V.35. No.1. P.59-73. DOI: 10.1070/RC1966v035n01ABEH001389)Royo C., Menéndez M., Santamaría, J. // React. Kinet. Catal. Lett. 1991. V.44. P.445–450. DOI: 10.1007/BF02073013Royo C., Menéndez M., Santamaría, J. // React. Kinet. Catal. Lett. 1991. V.44. P.445–450. DOI: 10.1007/BF02073013Островский Н.М., Булучевский Е.А., Аликин А.Г., Крылов В.А. // Кинетика и катализ. 2012. Т.53. №1. С.627-633. https://elibrary.ru/item.asp?id=17906699Островский Н.М., Булучевский Е.А., Аликин А.Г., Крылов В.А. // Кинетика и катализ. 2012. Т.53. №1. С.627-633. https://elibrary.ru/item.asp?id=17906699Zhang X., Sui Z., Zhou X., Yuan W. // Chin. J. Chem. Eng. 2010. V.18. N.4. P.618-625. DOI: 10.1016/S1004-9541(10)60265-0Zhang X., Sui Z., Zhou X., Yuan W. // Chin. J. Chem. Eng. 2010. V.18. N.4. P.618-625. DOI: 10.1016/S1004-9541(10)60265-0Петров Р.В., Зирка А.А., Решетников С.И. // Кинетика и катализ. 2013. Т.54. №5. C.683–686. DOI: 10.7868/S0453881113050134 (Petrov R.V., Zirka A.A., Reshetnikov S.I.// Kinet. Catal. 2013. V.54. No.5. P.644–647. DOI: 10.1134/S0023158413050133)Петров Р.В., Зирка А.А., Решетников С.И. // Кинетика и катализ. 2013. Т.54. №5. C.683–686. DOI: 10.7868/S0453881113050134 (Petrov R.V., Zirka A.A., Reshetnikov S.I.// Kinet. Catal. 2013. V.54. No.5. P.644–647. DOI: 10.1134/S0023158413050133)Jiang B., Zhou B., Jiang Y., Feng X., Liao Z., Huang Z., Wang J., Yang Y. // Chem. Eng. Res. Des. 2017. V.122. P.52–62. DOI : /10.1016/j.cherd.2017.04.005Jiang B., Zhou B., Jiang Y., Feng X., Liao Z., Huang Z., Wang J., Yang Y. // Chem. Eng. Res. Des. 2017. V.122. P.52–62. DOI : /10.1016/j.cherd.2017.04.005Johnson B.M., Froment G.F., Watson C.C. // Chem. Eng. Sci. 1962. V.17. N.11, P.835-848. DOI: 10.1016/0009-2509(62)87016-XJohnson B.M., Froment G.F., Watson C.C. // Chem. Eng. Sci. 1962. V.17. N.11, P.835-848. DOI: 10.1016/0009-2509(62)87016-XТюряев И.Я., Гусакова Л.А. Скорость выгорания углистых отложений при регенерации катализатора дегидрирования бутана // Кинетика и катализ. 1962. Т. 3. № 6. С. 927–930.Тюряев И.Я., Гусакова Л.А. Скорость выгорания углистых отложений при регенерации катализатора дегидрирования бутана // Кинетика и катализ. 1962. Т. 3. № 6. С. 927–930.Brune A., Seidel-Morgenstern A., Hamel C. // Catalysts. 2020. V.10. N.12. A.1374. P.1-28. DOI: 10.3390/catal10121374Brune A., Seidel-Morgenstern A., Hamel C. // Catalysts. 2020. V.10. N.12. A.1374. P.1-28. DOI: 10.3390/catal10121374Nazimov D.A., Klimov O.V., Saiko A.V., Dik P.P., Pakharukova V.P., Glazneva T.S., Gerasimov E.Yu., Noskov A.S. // Mol. Catal. 2022. V.521. A.112180. P.1-12. DOI: 10.1016/j.mcat.2022.112180Nazimov D.A., Klimov O.V., Saiko A.V., Dik P.P., Pakharukova V.P., Glazneva T.S., Gerasimov E.Yu., Noskov A.S. // Mol. Catal. 2022. V.521. A.112180. P.1-12. DOI: 10.1016/j.mcat.2022.112180US Patent 8101541, 2012.US Patent 8101541, 2012.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.