Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

ГОМОГЕННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ОСНОВЕ РАСТВОРОВ ГЕТЕРОПОЛИКИСЛОТ I. Результаты пилотных испытаний катализатора и процесса синтеза метилэтилкетона

Полный текст:

Аннотация

Опытные работы 2005–2006 гг. по синтезу метилэтилкетона (МЭК) были проведены с целью технологического освоения процесса высокоселективного окисления н-бутилена в МЭК кислородом в присутствии нового гомогенного катализатора. Он представлял собой бесхлоридный водный раствор Pd(II) + ГПК-7’, где ГПК-7’ – высоко-ванадиевая Mo-V-фосфорная кислота модифицированного (некеггиновского) брутто-состава H12P3Mo18V7O85. Для обеспечения взрыво- и пожаробезопасности опытно-промышленной установки (ОПУ) МЭК-процесс был осуществлен в две стадии (1) + (2), проводимые в разных реакторах. При этом движение раствора катализатора в ОПУ осуществлялось по замкнутому циклу. Целевая реакция (1) осуществлялась при 60 °C и давлении н-бутилена 9 бар в трубчатом реакторе 1 идеального вытеснения в отсутствие O2. Высокий окислительный потенциал раствора ГПК-7’ обеспечивал высокую скорость реакции,длившейся менее 20 мин. Отделение МЭК от восстановленного катализатора проводилось в пленочном испарителе (отпарной колонне) при 100 °C. Последующая регенерация катализатора кислородом воздуха на стадии (2) проводилась в оригинальном реакторе 2 идеального смешения. При 160–190 °C и давлении 20 бар (PO2 = 4 бар) она длилась 40–50 мин. Регенерированный катализатор вновь поступал в реактор 1 на следующий каталитический цикл. Таким образом, каталитическая реакция окисления н-бутилена кислородом на ОПУ осуществлялась двухстадийно, а съем МЭКа происходил непрерывно. Опытные работы показали, что режим нестационарного катализа при реализации МЭК-процесса в две стадии себя оправдал. Состав разработанного катализатора Pd(II) + ГПК-7’ близок к оптимальному. Анализ недостатков в конструкции ОПУ позволил наметить пути ее реконструкции для выхода на проектную мощность 250 кг МЭК/сут. Результаты, полученные при реализации МЭК-процесса в пилотном варианте, будут учтены при разработке двухстадийных технологий окисления других органических соединений кислородом в присутствии растворов ГПК.

Об авторах

К. И. Матвеев
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск
Россия
д-р хим. наук, бывший сотрудник ИК СО РАН


Е. Г. Жижина
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск
Россия
д-р хим. наук, ведущий науч. сотрудник


В. Ф. Одяков
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск
Россия
канд. хим. наук, науч. сотрудник


В. Н. Пармон
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск
Россия
академик РАН, директор ИК СО РАН


Список литературы

1. Жижина Е.Г., Одяков В.Ф., Балашов А.Л., Матвеев К.И. // Катализ в промышленности. 2005. № 5. С. 28.

2. Smidt J, Hafner W., Jira R., Sedlmeier I., Sieber R., Rüttinger R., Kojer H. // Angew. Chemie. 1959, Bd. 71, Nr. 5. S. 176.

3. Козик Б.Л., Пестриков С.В., Савельев А.П. // Химия и технология топлив и масел. 1964. № 11. С. 11.

4. Кожевников И.В., Матвеев К.И. // Успехи химии. 1982. Т. 51. № 11. С. 1875.

5. Жижина Е.Г., Одяков В.Ф., Симонова М.В. // Кинетика и катализ. 2008. Т. 49. № 6. С. 814.

6. А.с. 822417 СССР. Катализатор для окисления этилена в ацетальдегид или бутилена в метилэтилкетон / Одяков В.Ф., Матвеев К.И., Городецкая Т.А., Пай З.П., Каранда Л.Н., Степанова Л.А., Нелин А.Г., Мушенко Д.В., Чернышкова Ф.А., Гвоздовский Г.Н. 1979.

7. А.с. 1669109 СССР. Катализатор для окисления н-бутилена в метилэтил кетон и способ его приготовления / Матвеев К.И., Одяков В.Ф., Жижина Е.Г., Моторный Ю.А., Ланге С.А. 1989.

8. Одяков В.Ф. // Журнал неорганической химии. 1999. Т. 44. № 2. С. 220.

9. Одяков В.Ф., Жижина Е.Г., Матвеев К.И. // Катализ в промышленности. 2007. № 4. С. 19.

10. Zhizhina E.G., Simonova M.V., Odyakov V.F., Matveev K.I. // React. Kinet. Catal. Letters. 2003. Vol. 80. № 1. P. 171.

11. Zhizhina E.G., Simonova M.V., Odyakov V.F., Matveev K.I. // Applied Catalysis, A: General. 2007. Vol. 319. № 1. P. 91.

12. Жижина Е.Г., Симонова М.В., Одяков В.Ф., Матвеев К.И. // Катализ в промышленности. 2005. № 2.

13. С. 17.

14. Жижина Е.Г., Одяков В.Ф., Симонова М.В., Матвеев К.И. // Кинетика и катализ. 2005. Т. 46. № 3. С. 380.

15. Odyakov V.F., Zhizhina E.G., Matveev K.I. // J. Molec. Catal. A. Chem. 2000. Vol. 158. № 1 (Special Issue). P. 453.

16. Максимовская Р.И., Федотов М.А., Мастихин В.М., Кузнецова Л.И., Матвеев К.И. // Доклады АН СССР.

17. Т. 240. № 1. С. 117.

18. Одяков В.Ф., Жижина Е.Г., Максимовская Р.И., Матвеев К.И. // Кинетика и катализ. 1995. Т. 36. № 5.

19. С. 795.

20. Пат. 2230612 РФ. Катализатор и способ получения метилэтилкетона / Матвеев К.И., Жижина Е.Г., Одяков В.Ф. 2004.

21. Odyakov V.F., Zhizhina E.G., Maksimovskaya R.I. // Applied Catalysis A: General. 2008. Vol. 342. № 1. P. 126.

22. Zhizhina E.G., Odyakov V.F. // Applied Catalysis, A: General.2009. Vol. 358. № 2. P. 254.

23. Post K., Robins R.G. // Electrochimica Acta. 1976. Vol. 21. P. 401.

24. Новый справочник химика и технолога. Электродные процессы. Химическая кинетика и диффузия. Коллоидная химия. — Спб.: НПО «Профессионал», 2004. С. 9.

25. Standard Potentials in Aqueous Solution / Ed. by A.J. Bard, R. Parsons, J. Jordan — Marcel Dekker, Inc.: New York & Basel, 1985. P. 343.

26. Жижина Е.Г., Одяков В.Ф., Матвеев К.И. // Журнал прикладной химии. 2000. Т. 73. № 5. С. 777.

27. Пат. 2275960 РФ. Катализатор и способ получения метилэтилкетона / Матвеев К.И., Одяков В.Ф., Жижина Е.Г., Балашов А.Л., Федотов А.В. 2006.


Для цитирования:


Матвеев К.И., Жижина Е.Г., Одяков В.Ф., Пармон В.Н. ГОМОГЕННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ОСНОВЕ РАСТВОРОВ ГЕТЕРОПОЛИКИСЛОТ I. Результаты пилотных испытаний катализатора и процесса синтеза метилэтилкетона. Катализ в промышленности. 2014;(3):32-42.

For citation:


Matveev K.I., Zhizhina E.G., Odyakov V.F., Parmon V.N. Homogeneous catalysts for redox processes based on heteropoly acid solutions. I. Pilot testing of the catalyst and of the process for synthesis of methylethyl ketone. Kataliz v promyshlennosti. 2014;(3):32-42. (In Russ.)

Просмотров: 356


ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)