catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2018-4-41-47catal-541Research ArticleКАТАЛИЗ В ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИCATALYSIS IN CHEMICAL AND PETROCHEMICAL INDUSTRYИсследование трехфазного гидрирования нитробензола до анилина в присутствии рутениевого катализатораStudies of Three-Phase Hydrogenation of Nitrobenzene to Aniline in the Presence of a Ruthenium CatalystДолудаВ. Ю.DoludaV. Yu.ctls@kalvis.ruФилатоваА. Е.FilatovaA. E.ctls@kalvis.ruСульманЭ. М.SulmanE. M.ctls@kalvis.ruМатвееваВ. Г.MatveevaV. G.ctls@kalvis.ruМихайловС. П.MikhailovS. P.ctls@kalvis.ruСидоровА. И.SidorovA. I.ctls@kalvis.ruКосивцовЮ. Ю.KosivtsovYu. Yu.ctls@kalvis.ruТверской государственный технический университет (ТвГТУ)РоссияTver State Technical UniversityRussian FederationТверской государственный технический университет (ТвГТУ); Тверской государственный университет (ТвГУ)РоссияTver State Technical University; Tver State UniversityRussian FederationТверской государственный университет (ТвГУ)РоссияTver State UniversityRussian Federation2018230720181844147Copyright © LLC "KALVIS", 20182018LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/541

Каталитическое гидрирование нитробензола (НБ) – важнейший химико-технологический процесс получения анилина (АН). В данной статье представлены результаты исследования каталитических свойств рутениевого катализатора на основе сверхсшитого полистирола 3%Ru/MN270 в реакции трехфазного гидрирования нитробензола до анилина. При исследовании варьировались следующие параметры: концентрация НБ – от 0,12 до 0,24 моль/л, концентрация катализатора – от 1,11·10–4 до 11,12·10–4 моль/л, температура – от 160 до 190 °С, парциальное давление водорода – от 0,113 до 1,013 МПа. Определены оптимальные параметры процесса, обеспечивающие достижение селективности по анилину 98 % при конверсии нитробензола 97 %.

Catalytic hydrogenation of nitrobenzene (NB) is an important technological stage in the production of aniline (AN). The catalytic behavior of hypercrosslinked polystyrene based ruthenium catalyst 3%Ru/MN270 in three-phase hydrogenation of NB to AN is discussed in the paper. The following parameters were varied during the studies: 0.12 to 0.24 mol/L NB, 1.11·10–4 to 11.12·10–4 mol/L catalyst, 160 to 190 °C, partial hydrogen pressure of 0.113 to 1.013 MPa. The optimal process parameters were determined to provide 98 % selectivity to aniline at 97 % conversion of nitrobenzene.

нитробензолтрехфазное гидрированиеанилинрутенийсверхсшитый полистиролnitrobenzenethree-phase hydrogenationanilinerutheniumhypercrosslinked polystyreneReferencesShokouhimehr M. // Catalysts 2015. 5. Р. 534-560.Shokouhimehr M. // Catalysts 2015. 5. Р. 534-560.Blaser H.U., Malan C., Pugin B., Spindler F., Steiner H., Studer M. // Adv. Synth. Catal. 2003. 345. Р. 103-151.Blaser H.U., Malan C., Pugin B., Spindler F., Steiner H., Studer M. // Adv. Synth. Catal. 2003. 345. Р. 103-151.Wu H., Zhuo L., He Q., Liao X., Shi B. // Appl. Catal. A 2009. 366. P. 44—56.Wu H., Zhuo L., He Q., Liao X., Shi B. // Appl. Catal. A 2009. 366. P. 44—56.F. Haber. Z. Elektrochem., 1898. 4. Р. 506.F. Haber. Z. Elektrochem., 1898. 4. Р. 506.Gelder E.A., Jackson S.D., Lok C.M. // Chem. Commun. 2005. Р. 522—524.Gelder E.A., Jackson S.D., Lok C.M. // Chem. Commun. 2005. Р. 522—524.Полотнюк О.-В.Я. // Катализ в промышленности. 2013. № 4. С. 55—80.Полотнюк О.-В.Я. // Катализ в промышленности. 2013. № 4. С. 55—80.Verho O., Gustaffson K.P.J., Nagendiran A., Tai C.W., Backvall J.E. // ChemCatChem 2014. 6. Р. 3153—3159.Verho O., Gustaffson K.P.J., Nagendiran A., Tai C.W., Backvall J.E. // ChemCatChem 2014. 6. Р. 3153—3159.Westerhaus F.A., Jagadeesh R.V., Wienhofer G., Pohl M.M., Radnik J., Surkus A.E., Rabeah J., Junge K., Junge, H., Nielsen M. et al. // Nat. Chem. 2013. 5. Р. 527—543.Westerhaus F.A., Jagadeesh R.V., Wienhofer G., Pohl M.M., Radnik J., Surkus A.E., Rabeah J., Junge K., Junge, H., Nielsen M. et al. // Nat. Chem. 2013. 5. Р. 527—543.P. Sangeetha, P. Seetharamulu, K. Shanthi, S. Narayanan, K.S. Rama Rao // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 273. 2007. Р. 244-249.P. Sangeetha, P. Seetharamulu, K. Shanthi, S. Narayanan, K.S. Rama Rao // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 273. 2007. Р. 244-249.Rahaim R.J., Maleczka R.E. // Org. Lett. 2005. 7. Р. 5087—5090.Rahaim R.J., Maleczka R.E. // Org. Lett. 2005. 7. Р. 5087—5090.Shil A.K., Das P. // Green Chem. 2013. 15. Р. 3421—3428.Shil A.K., Das P. // Green Chem. 2013. 15. Р. 3421—3428.Schabel T., Belger C., Plietker B. // Org. Lett. 2013. 15. Р. 2858—2861.Schabel T., Belger C., Plietker B. // Org. Lett. 2013. 15. Р. 2858—2861.Coperet C., Chabanas M., Saint-Arroman R.P., Basset J.M. // Angew. Chem. Int. Ed. 2003. 42. Р. 156—181.Coperet C., Chabanas M., Saint-Arroman R.P., Basset J.M. // Angew. Chem. Int. Ed. 2003. 42. Р. 156—181.Shokouhimehr M., Kim J.H., Lee Y.S. // Synlett 2006. 4. Р. 618—620.Shokouhimehr M., Kim J.H., Lee Y.S. // Synlett 2006. 4. Р. 618—620.Janssen M., Muller, C., Voget D. // Green Chem. 2011. 13. Р. 2247—2257.Janssen M., Muller, C., Voget D. // Green Chem. 2011. 13. Р. 2247—2257.Kim J.H., Kim J.W., Shokouhimehr M., Lee Y.S.J. // Org. Chem. 2005. 70. Р. 6714—6720.Kim J.H., Kim J.W., Shokouhimehr M., Lee Y.S.J. // Org. Chem. 2005. 70. Р. 6714—6720.Höller V., Wegricht D., Yuranov I., Kiwi-Minsker L., Renken A. // Chem. Eng. Technol. 2000. 23. 3. Р. 251-255.Höller V., Wegricht D., Yuranov I., Kiwi-Minsker L., Renken A. // Chem. Eng. Technol. 2000. 23. 3. Р. 251-255.Ракитин М.Ю., Долуда В.Ю., Терещенков А.Ю., Демиденко Г.Н., Лакина Н.В., Матвеева В.Г., Сульман М.Г., Сульман Э.М. // Катализ в промышленности. 2014. № 6. С. 24—27.Ракитин М.Ю., Долуда В.Ю., Терещенков А.Ю., Демиденко Г.Н., Лакина Н.В., Матвеева В.Г., Сульман М.Г., Сульман Э.М. // Катализ в промышленности. 2014. № 6. С. 24—27.М. Тоуб, Дж. Берджесс. Механизмы неорганических реакций / Пер. с англ. М.: БИНОМ, Лаборатория знаний. 2012. 678 с.М. Тоуб, Дж. Берджесс. Механизмы неорганических реакций / Пер. с англ. М.: БИНОМ, Лаборатория знаний. 2012. 678 с.Fengyu Zhao, Yutaka Ikushima, Masahiko Arai // Jоurnal of Catalisis 224. 2004. Р. 479—483.Fengyu Zhao, Yutaka Ikushima, Masahiko Arai // Jоurnal of Catalisis 224. 2004. Р. 479—483.Chun-Hua Li, Zhen-Xing Yu, Ke-Fu Yao, Sheng-fu Ji, Ji Liang // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 226. 2005. Р. 101-105.Chun-Hua Li, Zhen-Xing Yu, Ke-Fu Yao, Sheng-fu Ji, Ji Liang // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 226. 2005. Р. 101-105.Makosch M. Hydrogenation over supported noble metal catalysts: from characterization to design: A dissertation submitted to the ETH Zurich for the degree of Dr. sc. ETH Zürich. Augsburg. 2012. Р. 125.Makosch M. Hydrogenation over supported noble metal catalysts: from characterization to design: A dissertation submitted to the ETH Zurich for the degree of Dr. sc. ETH Zürich. Augsburg. 2012. Р. 125.C. Evangelisti, L. A. Aronica, M. Botavina, G. Martra, C. Battocchio, G. Polzonetti // Journal of Molecular Catalysis A, Chemical 366. 2013. Р. 288-293.C. Evangelisti, L. A. Aronica, M. Botavina, G. Martra, C. Battocchio, G. Polzonetti // Journal of Molecular Catalysis A, Chemical 366. 2013. Р. 288-293.Polshettiwar V., Len C., Fihri A. // Coord. Chem. Rev. 2009. 253. Р. 2599—2626.Polshettiwar V., Len C., Fihri A. // Coord. Chem. Rev. 2009. 253. Р. 2599—2626.Toebes L.M., Dillen J.A.V., Jong K.P.D. // J. Mol. Catal. A 2001. 173. Р. 75—98.Toebes L.M., Dillen J.A.V., Jong K.P.D. // J. Mol. Catal. A 2001. 173. Р. 75—98.Валецкий П.М., Сульман М.Г., Бронштейн Л.М., Сидоров А.И., Долуда В.Ю., Гавриленко А.В., Никошвили Л.Ж., Быков А.В., Григорьев М.Е., Сульман Э.М. // Катализ в промышленности. 2011. № 3. С. 51—63.Валецкий П.М., Сульман М.Г., Бронштейн Л.М., Сидоров А.И., Долуда В.Ю., Гавриленко А.В., Никошвили Л.Ж., Быков А.В., Григорьев М.Е., Сульман Э.М. // Катализ в промышленности. 2011. № 3. С. 51—63.E. Sulman, V. Doluda, L. Nikoshvili, A. Bykov, G. Demidenko, L. Bronstein // Studies in surface science and catalysis. 2010. 175. Р. 153-160.E. Sulman, V. Doluda, L. Nikoshvili, A. Bykov, G. Demidenko, L. Bronstein // Studies in surface science and catalysis. 2010. 175. Р. 153-160.Sulman M., Doluda V., Grigoryev M., Manaenkov O., Filatova A., Molchanov V., Sidorov A., Bykov A., Shkileva I., Sulman A., Stein B., Matveeva V. // Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis. 2015.10 (3). Р. 313-323.Sulman M., Doluda V., Grigoryev M., Manaenkov O., Filatova A., Molchanov V., Sidorov A., Bykov A., Shkileva I., Sulman A., Stein B., Matveeva V. // Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis. 2015.10 (3). Р. 313-323.Tsyurupa M.P., Tarabaeva O.G., Pastukhov A.V., Davankov V.A. // International Journal of Polymeric Materials. 2003. V. 52. Р. 403.Tsyurupa M.P., Tarabaeva O.G., Pastukhov A.V., Davankov V.A. // International Journal of Polymeric Materials. 2003. V. 52. Р. 403.Павлова Л.А., Даванков В.А, Лепендина Н.А. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2014. Т. 14. С. Вып. 1. С. 75.Павлова Л.А., Даванков В.А, Лепендина Н.А. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2014. Т. 14. С. Вып. 1. С. 75.Qingquan L. // Macromol. Chem. Phys. 2010. V. 211. P. 1012.Qingquan L. // Macromol. Chem. Phys. 2010. V. 211. P. 1012.Ракитин М.Ю., Долуда В.Ю., Тянина А.А., Петрова А.И., Сульман Э.М., Матвеева В.Г. // Сверхкритические флюиды: теория и практика». 2016. Т. 11. № 3. С. 10—16.Ракитин М.Ю., Долуда В.Ю., Тянина А.А., Петрова А.И., Сульман Э.М., Матвеева В.Г. // Сверхкритические флюиды: теория и практика». 2016. Т. 11. № 3. С. 10—16.Березовский В.М. Химия витаминов. M.: Пищевая промышленность, 1973. 632 с.Березовский В.М. Химия витаминов. M.: Пищевая промышленность, 1973. 632 с.Rajashekharam M.V., Nikalje D.D., Jaganathan R., Chaudhari R.V. // Ind. Eng. Chem. Res. 1997. Vol. 36. №. 3. Р. 592-604.Rajashekharam M.V., Nikalje D.D., Jaganathan R., Chaudhari R.V. // Ind. Eng. Chem. Res. 1997. Vol. 36. №. 3. Р. 592-604.Sangeetha P., Shanti K., Rama Rao K.S., Viswanathan B. // Applied Catalysis A: General. 2009. V. 353. P. 160-165.Sangeetha P., Shanti K., Rama Rao K.S., Viswanathan B. // Applied Catalysis A: General. 2009. V. 353. P. 160-165.Deshmukh A.A., Prashar A.K, Kinage A.K., Kumar R., Meijboom R. // Ind. Eng. Chem. Res. 2010. 49. P. 12180—12184.Deshmukh A.A., Prashar A.K, Kinage A.K., Kumar R., Meijboom R. // Ind. Eng. Chem. Res. 2010. 49. P. 12180—12184.

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