

Dehydrogenation of n-butane to butadiene-1,3: 3. Kinetics of regeneration of coked aluminochromium catalyst
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2024-5-40-45
Abstract
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.
About the Authors
R. V. PetrovRussian Federation
E. V. Ovchinnikova
Russian Federation
V. A. Chumachenko
Russian Federation
A. S. Noskov
Russian Federation
References
1. Пахомов Н.А. Современное состояние и перспективы развития процессов дегидрирования // Промышленный катализ в лекциях. 2006. № 6. С. 53-98.
2. 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.2019.06.555698
3. Nawaz Z. // Rev. Chem. Eng. 2015. V.31. P.413–436. DOI: 10.1515/revce-2015-0012
4. Кирпичников П.А., Береснев В.В., Попова Л.М. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука. Л.: Химия, 1986. 224с.
5. 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)
6. 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)63552-5
7. Масагутов Р.М., Морозов Б.Ф., Кутепов Б.И. Регенерация катализаторов в нефтепереработке и нефтехимии. М.: Химия, 1987. С. 144.
8. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1988. 592с.
9. 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.2021.108689
10. Nawaz Z. // Int. J. Chem. React. Eng. 2016. V.14 N.1. P.491-515. DOI: 10.1515/ijcre-2015-0087
11. 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)
12. 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.2019.122374
13. Zagoruiko 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.2013.07.016
14. 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.
15. Овчинникова Е.В., Петров Р.В., Чумаченко В.А., Носков А.С. // Катализ в промышленности. 2024. T.24. №3. С.16-28. DOI: 10.18412/1816-0387-2024-3-16-28
16. Борисова 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: 10.18412/1816-0387-2024-3-29-38
17. Тюряев И.Я. Теоретические основы получения бутадиена и изопрена методами дегидрирования. К.: Наукова думка, 1973. 272с.
18. 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)
19. Royo C., Menéndez M., Santamaría, J. // React. Kinet. Catal. Lett. 1991. V.44. P.445–450. DOI: 10.1007/BF02073013
20. Островский 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=17906699
21. Zhang 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)60265-0
22. 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)
23. 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.2017.04.005
24. Johnson 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-X
25. 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.
26. Brune A., Seidel-Morgenstern A., Hamel C. // Catalysts. 2020. V.10. N.12. A.1374. P.1-28. DOI: 10.3390/catal10121374
27. Nazimov 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.2022.112180
28. US Patent 8101541, 2012.
Review
For citations:
Petrov R.V., Ovchinnikova E.V., Chumachenko V.A., Noskov A.S. Dehydrogenation of n-butane to butadiene-1,3: 3. Kinetics of regeneration of coked aluminochromium catalyst. Kataliz v promyshlennosti. 2024;24(5):40-45. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2024-5-40-45