catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2022-5-53-60catal-841Research ArticleКАТАЛИЗ В НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИСATALYSIS IN PETROLEUM REFINING INDUSTRYЗакономерности совместного превращения фенола и тетралина в условиях каталитического крекингаRegularities in the Simultaneous Conversion of Phenol and Tetralin During Catalytic CrackingЛипинП. В.LipinP. V.ctls@kalvis.ruДоронинВ. П.DoroninV. P.ctls@kalvis.ruПотапенкоО. В.PotapenkoO. V.ctls@kalvis.ruСорокинаТ. П.SorokinaT. P.ctls@kalvis.ruЦентр новых химических технологий ИК СО РАН, Институт катализа СО РАН, ОмскРоссияCenter of New Chemical Technologies BIC SB RAS, OmskRussian Federation2022290920222255360Copyright © LLC "KALVIS", 20222022LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/841

На примере модельной смеси фенол – тетралин исследовано влияние присутствия кислородсодержащего соединения на крекинг ароматического углеводорода. Анализ температурных зависимостей константы скорости крекинга тетралина и тетралина в смеси с фенолом указывает на эффект торможения реакции крекинга тетралина при его совместном превращении с кислородсодержащим соединением за счет большей адсорбционной способности фенола на поверхности катализатора. Определено, что присутствие фенола в модельной смеси ведет к изменению состава жидких продуктов, особенно при низких значениях температуры крекинга. Кроме того, исследовано влияние присутствия воды на превращение смеси фенол – тетралин. Установлено, что присутствие воды в модельном сырье снижает эффект торможения реакции крекинга ароматического углеводорода кислородсодержащим соединением. По результатам каталитических превращений определено, что при добавлении воды уровень общей конверсии смеси и конверсии тетралина увеличивается вне зависимости от температуры. Существенных качественных различий в распределении продуктов крекинга модельных смесей, содержащих и не содержащих воду, не обнаружено.

A phenol–tetralin model mixture was used to investigate the effect of the oxygen-containing compound on the cracking of aromatic hydrocarbon. The analysis of temperature dependences of the cracking rate constant for tetralin and tetralin in a mixture with phenol indicates that the cracking of tetralin is hindered in the case of its simultaneous conversion with the oxygen-containing compound due to higher adsorptivity of phenol on the catalyst surface. It was found that the presence of phenol in the model mixture changes the composition of liquid products, especially at a low cracking temperature. In addition, the effect of water on conversion of the phenol–tetralin mixture was studied. The presence of water in the model feedstock was shown to decrease the hindering of the aromatic hydrocarbon cracking by the oxygencontaining compound. The results of catalytic transformations revealed that the addition of water increased total conversion of the mixture and conversion of tetralin irrespective of temperature. Essential qualitative differences in the distribution of cracking products of the model mixtures containing or not containing water were not found.

каталитический крекингвакуумный газойльбионефтьтетралинфенолcatalytic crackingvacuum gas oilbio-oiltetralinphenolReferencesRathore V., Newalkar B.L., Badoni R.P. // Energy for Sustainable Development. 2016. V. 31. Р. 24–49. https://doi.org/10.1016/j.esd.2015.11.003Rathore V., Newalkar B.L., Badoni R.P. // Energy for Sustainable Development. 2016. V. 31. Р. 24–49. https://doi.org/10.1016/j.esd.2015.11.003Alaei S., Haghighi M., Rahmanivahid B., Shokrani R., Naghavi H. // Renewable Energy. 2020. V. 154. P. 1188–1203. https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.03.039Alaei S., Haghighi M., Rahmanivahid B., Shokrani R., Naghavi H. // Renewable Energy. 2020. V. 154. P. 1188–1203. https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.03.039Naji S.Z., Tye C.T., Abd A.A. // Process Biochemistry. 2021. V. 109. P. 148–168. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2021.06.020Naji S.Z., Tye C.T., Abd A.A. // Process Biochemistry. 2021. V. 109. P. 148–168. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2021.06.020Melero J.A., Clavero M.M., Calleja G., Garcia A., Miravalles R. and Galindo T. // Energy Fuels. 2010. V. 24. № 1. P. 707–717. https://doi.org/10.1021/ef900914eMelero J.A., Clavero M.M., Calleja G., Garcia A., Miravalles R. and Galindo T. // Energy Fuels. 2010. V. 24. № 1. P. 707–717. https://doi.org/10.1021/ef900914eArdebili S.M.S., Khademalrasoul A. // J. of Cleaner Production. 2018. V. 204. P. 819–831. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.09.031Ardebili S.M.S., Khademalrasoul A. // J. of Cleaner Production. 2018. V. 204. P. 819–831. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.09.031Gomez J.A., Höffner K., Barton P.I. // Chemical Engineering Science. 2021. V. 239. P. 116615. https://doi.org/10.1016/j.ces.2021.116615Gomez J.A., Höffner K., Barton P.I. // Chemical Engineering Science. 2021. V. 239. P. 116615. https://doi.org/10.1016/j.ces.2021.116615Karimi-Maleh H., Rajendran S., Vasseghian Y., Dragoi E.-N. // Fuel. 2022. V. 314. P. 122762. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122762Karimi-Maleh H., Rajendran S., Vasseghian Y., Dragoi E.-N. // Fuel. 2022. V. 314. P. 122762. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122762Saravanan A., Kumar P.S., Jeevanantham S., Karishma S., Vo D.-V.N. // Bioresource Technology. 2022. V. 344. P. 126203. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.126203Saravanan A., Kumar P.S., Jeevanantham S., Karishma S., Vo D.-V.N. // Bioresource Technology. 2022. V. 344. P. 126203. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.126203Zhang Q., Chang J., Wang T., Xu Y. // Energy Conversion and Management. 2007. V. 48. № 1. P. 87–92. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2006.05.010Zhang Q., Chang J., Wang T., Xu Y. // Energy Conversion and Management. 2007. V. 48. № 1. P. 87–92. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2006.05.010Яковлев В.А., Быкова М.В., Хромова С.А. // Катализ в промышленности. 2012. № 4. С. 48–66. (Yakovlev V.A., Bykova M.V., Khromova S.A. // Catalysis in Industry. 2012. V. 4. № 4. P. 324–339.)Яковлев В.А., Быкова М.В., Хромова С.А. // Катализ в промышленности. 2012. № 4. С. 48–66. (Yakovlev V.A., Bykova M.V., Khromova S.A. // Catalysis in Industry. 2012. V. 4. № 4. P. 324–339.)Tan S., Zhang Z., Sun J., Wang Q. // Chinese J. of Catalysis. 2013. V. 34. № 4. P. 641–650. https://doi.org/10.1016/S1872-2067(12)60531-2Tan S., Zhang Z., Sun J., Wang Q. // Chinese J. of Catalysis. 2013. V. 34. № 4. P. 641–650. https://doi.org/10.1016/S1872-2067(12)60531-2Choi H.S., Meier D. // J. of Analytical and Applied Pyrolysis. 2013. V. 100. P. 207–212. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2012.12.025Choi H.S., Meier D. // J. of Analytical and Applied Pyrolysis. 2013. V. 100. P. 207–212. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2012.12.025Lu Q., Li W.-Z., Zhu X.-F. // Energy Conversion and Management. 2009. V. 50. № 5. P. 1376–1383. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2009.01.001Lu Q., Li W.-Z., Zhu X.-F. // Energy Conversion and Management. 2009. V. 50. № 5. P. 1376–1383. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2009.01.001Mortensen P.M., Grunwaldt J.-D., Jensen P.A., Knudsen K.G., Jensen A.D. // Applied Catalysis A: General. 2011. V. 407. № 1–2. P. 1–19. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2011.08.046Mortensen P.M., Grunwaldt J.-D., Jensen P.A., Knudsen K.G., Jensen A.D. // Applied Catalysis A: General. 2011. V. 407. № 1–2. P. 1–19. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2011.08.046Wildschut J., Mahfud F.H., Venderbosch R.H., Heeres H.J. // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2009. V. 48. № 23. P. 10324–10334. https://doi.org/10.1021/ie9006003Wildschut J., Mahfud F.H., Venderbosch R.H., Heeres H.J. // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2009. V. 48. № 23. P. 10324–10334. https://doi.org/10.1021/ie9006003Ardiyanti A.R., Khromova S.A., Venderbosch R.H., Yakovlev V.A., Melián-Cabrera I.V., Heeres H.J. // Applied Catalysis A: General. 2012. V. 449. P. 121–130. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2012.09.016Ardiyanti A.R., Khromova S.A., Venderbosch R.H., Yakovlev V.A., Melián-Cabrera I.V., Heeres H.J. // Applied Catalysis A: General. 2012. V. 449. P. 121–130. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2012.09.016Corma A., Huber G.W., Sauvanaud L., O'Connor P. // J. of Catalysis. 2007. V. 247. № 2. P. 307–327. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2007.01.023Corma A., Huber G.W., Sauvanaud L., O'Connor P. // J. of Catalysis. 2007. V. 247. № 2. P. 307–327. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2007.01.023Fogassy G., Thegarid N., Toussaint G., van Veen A.C., Schuurman Y., Mirodatos C. // Applied Catalysis B: Environmental. 2010. V. 96. № 3–4. P. 476–485. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2010.03.008Fogassy G., Thegarid N., Toussaint G., van Veen A.C., Schuurman Y., Mirodatos C. // Applied Catalysis B: Environmental. 2010. V. 96. № 3–4. P. 476–485. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2010.03.008Bryden K., Weatherbee G., and Habib Jr. E.T. // 17th International zeolite conference – IZC 17. Moscow. Russia. July 7–12. 2013. Volume A. P. 30.Bryden K., Weatherbee G., and Habib Jr. E.T. // 17th International zeolite conference – IZC 17. Moscow. Russia. July 7–12. 2013. Volume A. P. 30.Graça I., Comparot J.-D., Laforge S., Magnoux P., Lopes J.M., Ribeiro M.F., Ribeiro F.R. // Applied Catalysis A: General. 2009. V. 353. № 1. P. 123–129. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2008.10.032Graça I., Comparot J.-D., Laforge S., Magnoux P., Lopes J.M., Ribeiro M.F., Ribeiro F.R. // Applied Catalysis A: General. 2009. V. 353. № 1. P. 123–129. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2008.10.032Graça I., Fernandes A., Lopes J.M., Ribeiro M.F., Laforge S., Magnoux P., Ribeiro F.R. // Fuel. 2011. V. 90. № 2. P. 467–476. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2010.09.028Graça I., Fernandes A., Lopes J.M., Ribeiro M.F., Laforge S., Magnoux P., Ribeiro F.R. // Fuel. 2011. V. 90. № 2. P. 467–476. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2010.09.028Доронин В.П., Сорокина Т.П. // Российский химический журнал. 2007. Т. 51. № 4. С. 23–29. (Doronin V.P., Sorokina T.P. // Russian Journal of General Chemistry. 2007. V. 77. № 12. P. 2224–2231.)Доронин В.П., Сорокина Т.П. // Российский химический журнал. 2007. Т. 51. № 4. С. 23–29. (Doronin V.P., Sorokina T.P. // Russian Journal of General Chemistry. 2007. V. 77. № 12. P. 2224–2231.)Mostad H.B., Riis T.U., Ellestad O.H. // Applied Catalysis. 1990. V. 63. № 1. P. 345–364. https://doi.org/10.1016/S0166-9834(00)81724-8Mostad H.B., Riis T.U., Ellestad O.H. // Applied Catalysis. 1990. V. 63. № 1. P. 345–364. https://doi.org/10.1016/S0166-9834(00)81724-8Townsend A.T., Abbot J. // Applied Catalysis A: General. 1992. V. 90. № 2. P. 97–115. https://doi.org/10.1016/0926-860X(92)85051-CTownsend A.T., Abbot J. // Applied Catalysis A: General. 1992. V. 90. № 2. P. 97–115. https://doi.org/10.1016/0926-860X(92)85051-CCorma A., Bermúdez O., Martı́nez C., Ortega F.J. // Applied Catalysis A: General. 2002. V. 230. № 1–2. P. 111–125. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(01)01000-6Corma A., Bermúdez O., Martı́nez C., Ortega F.J. // Applied Catalysis A: General. 2002. V. 230. № 1–2. P. 111–125. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(01)01000-6Corma A., Marie O., Ortega F.J. // Journal of Catalysis. 2004. V. 222. № 2. P. 338–347. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2003.11.006Corma A., Marie O., Ortega F.J. // Journal of Catalysis. 2004. V. 222. № 2. P. 338–347. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2003.11.006

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