Купить (625 RUB)
сгенерировать QR код
Открытый доступ
Доступ платный или только для Подписчиков
Кинетическая модель селективной тримеризации этилена в гексен-1 на хром-пиррольном катализатор
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2024-4-65-77
Аннотация
Представлены результаты экспериментального исследования реакции тримеризации этилена в гексен-1 на хром-пиррольном катализаторе. Исследования проводились в диапазоне давлений 18–30 бар, температур 105–20 °С и концентраций катализатора 1,165–3,500 мг/л. Также в работе представлена математическая модель использованного полупроточного реактора. Предложен маршрут, описывающий наблюдаемые продукты реакции. Константы скоростей элементарных стадий процесса определены решением обратной кинетической задачи. Проанализированы зависимости кривых поглощения этилена от условий реакции – давления, температуры и концентрации катализатора, а также изменение наблюдаемого порядка реакции по этилену с течением времени эксперимента.
Об авторах
П. И. Кульчаковский
ООО «НИОСТ», Томск; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Томск
Россия
Россия
В. С. Ермолаев
ООО «Оргнефтехим-Айти», Иннополис
Россия
Россия
С. Л. Саратовских
Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН (ФИЦ ПХФ и МХ РАН), Черноголовка
Россия
Россия
Е. Е. Файнгольд
Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН (ФИЦ ПХФ и МХ РАН), Черноголовка
Россия
Россия
И. В. Седов
Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН (ФИЦ ПХФ и МХ РАН), Черноголовка
Россия
Россия
А. А. Биктимиров
ООО «НИОСТ», Томск
Россия
Россия
Д. А. Ленев
ООО «НИОСТ», Томск
Россия
Россия
Список литературы
1. Breuil P.R., Magna L., Olivier-Bourbigou H. Role of Homogeneous Catalysis in Oligomerization of Olefins: Focus on Selected Examples Based on Group 4 to Group 10 Transition Metal Complexes // Catalysis Letters, vol. 145, pp. 173–192, 2015. DOI:10.1007/s10562-014-1451-x
2. Elvira O., C.G., Yoshio I. Linear alpha-Olefins. Chemical Economics Handbook: SRI Consulting, 2010. 78 p.
3. Salian S.M., Bagui M., Jasra R.V. Industrially relevant ethylene trimerization catalysts and processes // Applied Petrochemical Research, vol. 11, pp. 267-279, 2021. DOI:10.1007/s13203-021-00279-7
4. Alferov K.A., Belov G.P., Meng Y. Chromium catalysts for selective ethylene oligomerization to 1-hexene and 1-octene: Recent results // Applied Catalysis A: General, vol. 542, pp. 71-124, 2017. DOI:10.1016/j.apcata.2017.05.014
5. Tembe G. Catalytic tri- and tetramerization of ethylene: a mechanistic overview // Catalysis Reviews, vol. 65, no. 4, pp. 1412-1467, 2022. DOI:10.1080/01614940.2021.2014638
6. Naji-Rad E., Gimferrer M., Bahri-Laleh N., Nekoomanesh-Haghighi M., Jamjah R., Poater A. Exploring Basic Components Effect on the Catalytic Efficiency of Chevron-Phillips Catalyst in Ethylene Trimerization // Catalysts, vol. 8, no. 6, p. 224, 2018. DOI:10.3390/catal8060224
7. Arthur A., Madden W., Percy R., Soliman E. Ethylene to Linear, Alpha Olefins (1-Hexene & 1-Octene) // Senior Design Reports (CBE), University of Pennsylvania, no. 52, 2013.
8. McGuinness D.S. Olefin Oligomerization via Metallacycles: Dimerization, Trimerization, Tetramerization and Beyond // Chemical Reviews, vol. 111, no. 3, pp. 2321-2341, 2011. DOI:10.1021/cr100217q
9. Dixon J.T., Green M.J., Hess F.M., Morgan D.H. Advances in Selective Ethylene Trimerization—A Critical Overview // Journal of Organometallic Chemistry, vol. 689, no. 23, pp. 3641-3668, 2004. DOI:10.1016/j.jorganchem.2004.06.008
10. Bariashir C., Huang C., Solan G.A., Sun W.-H. Recent advances in homogeneous chromium catalyst design for ethylene tri-, tetra-, oligo- and polymerization // Coordination Chemistry Reviews, vol. 385, pp. 208–229, 2019. DOI:10.1016/j.ccr.2019.01.019
11. Dokurno M.G., Douglas P.L., Simulation of an Ethylene Oligomerization Reactor System Using ASPEN // The Canadian Journal of Chemical Engineering, vol. 62, pp. 818-824, 1984.
12. Walsh R., Morgan D.H., Bollmann A., Dixon J.T. Reaction kinetics of an ethylene tetramerisation catalyst // Applied Catalysis A: General, vol. 306, pp. 184–191, 2006. DOI:10.1016/j.apcata.2006.03.055
13. Muller W., Wohl A., Peitz S., Peulecke N., Aluri B.R., Muller B.H., Heller D., Rosenthal U., Al-Hazmi M.H., Mosa F.M. A Kinetic Model for Selective Ethene Trimerization to 1-Hexene by a Novel Chromium Catalyst System // ChemCatChem, vol. 2, pp. 1130 – 1142, 2010. DOI: 10.1002/cctc.201000052
14. Tang S., Liu Z., Yan X., Li N., Cheng R., He X., Liu B. Kinetic Studies on the Pyrrole-Cr-based Chevron-Phillips Ethylene Trimerization Catalyst System // Applied Catalysis A: General, vol. 481, pp. 39-48, 2014. DOI: 10.1016/j.apcata.2014.04.006
15. Xun W., Huaiqi S., Tao J. Study on the Reaction Performance and Its Kinetics of Selective Continuous Ethylene Oligomerization Catalyzed by PNSiP/Cr(Ⅲ)/MMAO // Acta Petrrolei Sinica (Petroleum Processing Section), vol. 38, no. 5, pp. 1102-1111, 2022. DOI:10.3969/j.issn.1001-8719.2022.05.011
16. РФ патент № RU2430116C1, Способ полимеризации и сополимеризации олефиновых олигомеров, опубл. 2011.
17. Zilbershtein T.M., Nosikov A.A., Kochnev A.I., Lipskikh M.V., Golovko A.K. Enhancement of catalytic activity for selective oligomerization of ethylene by microwave treatment // Petroleum Chemistry, vol. 52, no. 4, pp. 253–260, 2012. DOI:10.1134/s0965544112040123
18. Briggs J.R. The selective trimerization of ethylene to hex-1-ene // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications, vol. 11, p. 674, 1989.
19. Naji-Rad E., Gimferrer M., Bahri-Laleh N., Nekoomanesh-Haghighi M., Jamjah R., Poater A. Exploring Basic Components Effect on the Catalytic Efficiency of Chevron-Phillips Catalyst in Ethylene Trimerization // Catalysts, vol. 8, pp. 224-235, 2018. DOI:10.3390/catal8060224
20. Zilbershtein T.M., Kardash V.A., Suvorova V.V., Golovko A.K. Decene formation in ethylene trimerization reaction catalyzed by Cr-pyrrole system // Applied Catalysis A, General, vol. 475, pp. 371-378, 2014. DOI:10.1016/j.apcata.2014.01.051
21. Zhuze T.P., Zhurba A.S. Solubilities of ethylene in hexane, cyclohexane and benzene under pressure // Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Otdelenie Khimicheskih Nauk (translated), vol. 2, pp. 364-366, 1960.
22. Laugier S., Richon D., Renon H.J. Ethylene + Olefin Binary Systems: Vapor-Liquid Equilibrium Experimental Data and Modeling // Chem. Eng. Data, vol. 39, pp. 388-391, 1994.
23. Pacheco C.R.N., Ferreira F.J.P., Uller A.M.C. Gas solubility - experimantal studies on nonpolar system // World Congress III of Chemical Engineering, pp. 104-107, 1986.
24. Schwaab M., Pinto J.C. Optimum reference temperature for reparameterization of the Arrhenius equation. Part 1: Problems involving one kinetic constant // Chemical Engineering Science, vol. 62, pp. 2750-2764, 2007. DOI:10.1016/j.ces.2007.02.020
25. Dennis J.E., Gay D.M., Welsch R.E. An adaptive Nonlinear Least-Squares Algorithm // ACM Transactions on Mathematical Software, vol. 7, no. 3, pp. 348-368, 1981. DOI: 10.1145/355958.355965
26. Venderbosch B., Oudsen J-P.H., Wolzak L.A., Martin D.J., Korstanje T.J., Tromp M. Spectroscopic Investigation of the Activation of a Chromium-Pyrrolyl Ethene Trimerization Catalyst // ACS Catal, vol. 9, pp. 1197−1210, 2019. DOI: 10.1021/acscatal.8b03414
27. Wohl A., Muller W., Peitz S., Peulecke N., Aluri B.A., Muller B.H., Heller D., Rosental U., Al-Hazmi M.H., Mosa F.M. Influence of Process Parameters on the Reaction Kinetics of the Chromium-Catalyzed Trimerization of Ethylene // Chemistry – A European Journal, vol. 16, pp. 7833-7842, 2010. DOI:10.1002/chem.201000533
28. Xun W., Yating W., Jing M., Qihuan H., Huaiqi S., Yongrui L., Jingyi Z., Qian Z., Qian L., Tao J. Performance and kinetics of silicon‑bridged diphosphines/CrCl3(C4H8O)3 modified methylaluminoxane catalyzed ethylene tri‑/tetramerization in a continuous stirred tank reactor // Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis vol. 135, pp. 2441–2455. 2022. DOI:10.1007/s11144-022-02255-1
Рецензия
Для цитирования:
Кульчаковский П.И., Ермолаев В.С., Саратовских С.Л., Файнгольд Е.Е., Седов И.В., Биктимиров А.А., Ленев Д.А. Кинетическая модель селективной тримеризации этилена в гексен-1 на хром-пиррольном катализатор. Катализ в промышленности. 2024;24(4):65-77. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2024-4-65-77
For citation:
Kulchakovsky P.I., Ermolaev V.S., Saratovskikh S.L., Faingold E.E., Sedov I.V., Biktimirov A.A., Lenev D.A. Kinetic model for selective trimerization of ethylene to hexene-1 on chromium-pyrrole catalyst. Kataliz v promyshlennosti. 2024;24(4):65-77. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2024-4-65-77
Просмотров:
391
Послать статью по эл. почте 