catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"catal-184Research ArticleКАТАЛИЗ В ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИCATALYSIS IN CHEMICAL AND PETROCHEMICAL INDUSTRYКАТАЛИЗАТОР «СИЛИКАЛИТ ТИТАНА В ПОЛИМЕРНОЙ МАТРИЦЕ» ДЛЯ ПРОЦЕССА СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ПИРОКАТЕХИНА И ГИДРОХИНОНАCatalyst «titanium silicalite in a polymer matrix» for joint production of catechol and hydroquinoneДановС. М.DanovS. M.

д-р техн. наук, зав. кафедрой ТОВ Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. Тел.: (8313) 34-71-66

ОреховС. В.OrekhovS. V.

аспирант той же кафедры того же университета. Тел.: (8313) 34-71-66, доб. 169

orekhov807@gmail.comФедосовА. Е.FedosovA. E.

канд. хим. наук, ст. преподаватель той же кафедры того же университета. Тел.: (8313) 34-71-66, доб. 169

Fedosov_alex@rambler.ruФедосоваМ. Е.FedosovaM. E.

аспирант той же кафедры того же университета. Тел.: (8313) 34-71-66, доб. 169.

mfedosova@mail.ruШишкинА. И.ShishkinA. I.

ведущий специалист новых производств и установок ОАО «Авиабор». Тел.: (8313) 24-97-45

alex_sh86@inbox.ruНижегородский государственный технический университет им. Р.Е. АлексееваRussian FederationОАО «Авиабор», г. Дзержинск, Нижегородская обл.Russian Federation201429112014043944Copyright © LLC "KALVIS", 20142014LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/184

Предложен метод синтеза новых каталитических систем на основе силикалита титана (TS-1) для жидкофазного окисления фенола пероксидом водорода, позволяющих с выходом 90–92 % по пирокахетину и гидрохинону (1 : 1) организовать непрерывный процесс взамен действующей периодической технологии с промежуточным выделением порошкообразного катализатора – силикалита титана. Метод основан на капсулировании TS-1 в полимерной матрице (полипропилен, полиэтилен, полистирол и их сополимеры). На примере систем TS-1/полипропилен и TS-1/полистирол показано, что природа полимерной матрицы влияет на каталитические свойства системы. Проведено сравнение каталитических свойств систем TS-1/полипропилен и TS-1/полистирол со свойствами промышленного катализатора фирмы EniChem. Использование каталитической системы TS-1/полипропилен позволит увеличить производительность при действующих технологиях и значительно снизить энергетические затраты.

The paper proposes a method for a synthesis of new catalytic systems based on titanium silicalite (TS-1) for liquid phase oxidation of phenol by hydrogen peroxide. The systems provide a production of catechol and hydroquinone (1:1) with a yield of 90–92 % and allow establishing a continuous process instead of the conventional technology with periodic discharges of powdered catalyst (titanium silicalite). The method is based on the encapsulation of TS-1 in a polymer matrix (polypropylene, polyethylene, polystyrene, or their copolymers). With TS-1/polypropylene and TS-1/polystyrene used as examples, it was shown that the nature of the polymer matrix affects the catalytic properties of the system. The catalytic properties of TS-1/polypropylene and TS-1/polystyrene were compared with the properties of a commercial catalyst available from EniChem. The use of TS-1/polypropylene was shown to increase the productivity of current technologies and to significantly reduce the energy costs.

силикалит титана TS-1капсулированиефенолжидкофазное окислениепероксид водородаtitanium silicalite TS-1encapsulationphenolliquidphase oxidationhydrogen peroxideReferencesGrieneisen J.L., Kessler H., Fache E., Le Govic A.M. // Microp. Mesopor. Mater., 2000. Vol. 37. № 3. Р. 379–Grieneisen J.L., Kessler H., Fache E., Le Govic A.M. // Microp. Mesopor. Mater., 2000. Vol. 37. № 3. Р. 379–Liang Х., Mi Z., Wang Y., Wang L., Zhang X., Wu W., Min E., Fu S. // J. Chem. Technol. and Biotechnol., 2004. № 79. Р. 658—662.Liang Х., Mi Z., Wang Y., Wang L., Zhang X., Wu W., Min E., Fu S. // J. Chem. Technol. and Biotechnol., 2004. № 79. Р. 658—662.Halasz I., Mukesh A., Senderov E., Marcus B. // Catal. Today, 2003. Vol. 81. Р. 227—245.Halasz I., Mukesh A., Senderov E., Marcus B. // Catal. Today, 2003. Vol. 81. Р. 227—245.Huybrechts D.R.C., Buskens P.L., Jacobs P.A. // J. Mol. Catal, 1992. Vol. 71. Р. 129—147.Huybrechts D.R.C., Buskens P.L., Jacobs P.A. // J. Mol. Catal, 1992. Vol. 71. Р. 129—147.Liu H., Lu G., Guo Y., Guo Y., Wang J. // Chem. Eng. J., 2006. Vol. 116. P. 179—186.Liu H., Lu G., Guo Y., Guo Y., Wang J. // Chem. Eng. J., 2006. Vol. 116. P. 179—186.Catalyst on the basis of silicon and titanium having high mechanical strength: пат. 4859785 US 07/075688: заявл. 20.07.1987, опубл. 22.08.1989.Catalyst on the basis of silicon and titanium having high mechanical strength: пат. 4859785 US 07/075688: заявл. 20.07.1987, опубл. 22.08.1989.Wang X., Zhang X., Wang Y., Liu H., Wang J., Qiu J., Ho H., Han W., Yeung K. // Chem. Eng. J., 2011. № 175. P. 408— 416.Wang X., Zhang X., Wang Y., Liu H., Wang J., Qiu J., Ho H., Han W., Yeung K. // Chem. Eng. J., 2011. № 175. P. 408— 416.Wang X., Zhang X., Liu H., Yeung K., Wang J. // Chem. Eng. J., 2010. Vol. 156. P. 562—570.Wang X., Zhang X., Liu H., Yeung K., Wang J. // Chem. Eng. J., 2010. Vol. 156. P. 562—570.Process for the production of a titanium silicalite shaped body: пат. 6849570 США US 10/204305: заявл. 21.03.2001, опубл. 01.02.2005.Process for the production of a titanium silicalite shaped body: пат. 6849570 США US 10/204305: заявл. 21.03.2001, опубл. 01.02.2005.Catalyst based on zelolite, use and epoxidation method in the presence of this catalyst: пат. 6603027 США US 09/555454: заявл. 23.11.1998, опубл. 05.08.2003.Catalyst based on zelolite, use and epoxidation method in the presence of this catalyst: пат. 6603027 США US 09/555454: заявл. 23.11.1998, опубл. 05.08.2003.Kim W.J., Kim T.J., Ahn W.S., Lee Y.J., Yoon K.B. // Catal. Lett., 2003. Vol. 91. № 1—2. P. 123—127.Kim W.J., Kim T.J., Ahn W.S., Lee Y.J., Yoon K.B. // Catal. Lett., 2003. Vol. 91. № 1—2. P. 123—127.Li G., Wang X., Yan H., Liu Y., Liu X. // Appl. Catal. A: Gen., 2002. Vol. 236. P. 1—7.Li G., Wang X., Yan H., Liu Y., Liu X. // Appl. Catal. A: Gen., 2002. Vol. 236. P. 1—7.Process for the production of a titanium silicalite shaped body: пат. 6849570 США US 10/204305: заявл. 21.03.2001, опубл. 01.02.2005.Process for the production of a titanium silicalite shaped body: пат. 6849570 США US 10/204305: заявл. 21.03.2001, опубл. 01.02.2005.Serrano D.P., Sanz R., Pizarro P., Moreno I., de Frutos P., Blazquez S. // Catal. Today, 2009. Vol. 143. P. 151—157. US 4410501, B01J 29/00 (20060101), 18.10.83.Serrano D.P., Sanz R., Pizarro P., Moreno I., de Frutos P., Blazquez S. // Catal. Today, 2009. Vol. 143. P. 151—157. US 4410501, B01J 29/00 (20060101), 18.10.83.Данов С.М., Федосова М.Е., Федосов А.Е. // Химия в интересах устойчивого развития. 2013. Т. 21. № 2.Данов С.М., Федосова М.Е., Федосов А.Е. // Химия в интересах устойчивого развития. 2013. Т. 21. № 2.C. 235—242.C. 235—242.Liquid Phase Oxidation via Heterogeneous Catalysis: Organic Synthesis and Industrial Applications, eds. M.G. Clerici and O.A. Kholdeeva, JohnWiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2013. Р. 526.Liquid Phase Oxidation via Heterogeneous Catalysis: Organic Synthesis and Industrial Applications, eds. M.G. Clerici and O.A. Kholdeeva, JohnWiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2013. Р. 526.

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