Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Гомогенные катализаторы окислительно-восстановительных процессов на основе растворов гетерополи-кислот. II. Получение катализатора для опытно-промышленных работ по синтезу метилэтилкетона

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2015-1-18-26

Полный текст:

Аннотация

Гомогенный катализатор, использованный в опытных работах 2005–2006 годов по отработке промышленного процесса окисления н-бутиленов в метилэтилкетон, представляет собой бесхлоридный водный раствор комплексов палладия в 0,25 М модифицированном растворе Mo-V-P гетерополикислоты брутто-состава H12P3Mo18V7O85 (ГПК-7’). Его преимущества – повышенная окислительная емкость в целевой реакции окисления н-C4H8 и повышенная термостойкость, позволяющая быстро регенерировать катализатор кислородом воздуха при 160–170 °С. В статье описано получение опытной партии катализатора общим объемом 50 л, исходными веществами являются V2O5, MoO3 и H3PO4. Ключевой момент синтеза – растворение V2O5 при перемешивании в разбавленном и охлажденном растворе H2O2. При этом образуются пероксидные комплексы V(V), которые при повышении температуры разлагаются с образованием 0,0175 М раствора H6V10O28. Этот раствор стабилизируют введением рассчитанного количества H3PO4 с получением более устойчивого 0,0125 М раствора H9PV14O42. Поскольку раствор H9PV14O42 занимает большой объем, его получение проводят три раза в реакторе на 300 л. В другом, основном, реакторе на 500 л при перемешивании растворяют MoO3 в воде с введением оставшейся части H3PO4. Полученную смесь упаривают, постепенно вводя в нее все ранее полученные порции разбавленного раствора H9PV14O42. Образовавшийся раствор ГПК-7’ упаривают приблизительно до 100 л и дважды фильтруют, отделяя незначительное количество осадка. Отфильтрованный раствор снова упаривают до 50 л и при перемешивании вводят в него при 70–80 °C рассчитанное количество PdCl2. Всего было получено 27 партий катализатора (Pd + 0,25 М ГПК-7’) общим объемом 1350 л. Этим катализатором были заполнены все аппараты опытно-промышленной установки синтеза МЭК.

Об авторах

В. Ф. Одяков
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия


Е. Г. Жижина
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия


К. И. Матвеев
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия


В. Н. Пармон
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск Новосибирский государственный университет
Россия


Список литературы

1. Пат. 828603, Бельгия, 1975. Catalyseur pour l’oxydation en phase liquide et procédé d’abtention dudit catalyseur / Matveev K.I., Shitova N.B., Pai Z.P., Odyakov V.F., Akmalova O.K., Kuznetsova L.I., Basalaeva T.A., Rumyantsev A.V., Shadrin L.P., Dzhalalova M.M., Mennenga H.U. Заявлено 30.04.1975.

2. Smidt J., Krekeler H. // Hydrocarbon Processing and Petroleum Refiner. 1963. V. 42. № 7. P. 149–152.

3. Козик Б.Л., Пестриков С.В., Савельев А.П. // Химия и технология топлив и масел. 1963. № 11. С. 11–15.

4. Пат. 2230612, Россия, 2004. Катализатор и способ получения метилэтилкетона / Матвеев К.И., Жижина Е.Г., Одяков В.Ф. // Изобретения. 2004. № 17. II часть. С. 389.

5. Zhizhina E.G., Simonova M.V., Odyakov V.F., Matveev K.I. // Appl. Catalysis A: General. 2007. V. 319. № 1. P. 91–97.

6. Жижина Е.Г., Одяков В.Ф., Симонова М.В. // Кинетика и катализ. 2008. Т. 49. № 6. С. 814–823 // Kinetics and Catalysis. 2008. V. 49. № 6. P. 773–781.

7. Одяков В.Ф., Матвеев К.И. // Ж. неорг. химии. 1997. Т. 42. № 5. C. 718–720.

8. Одяков В.Ф., Жижина Е.Г., Максимовская Р.И., Матвеев К.И. // Ж. неорг. химии. 1998. Т. 43. № 9. C. 1451–1455.

9. А.с. 1782934, Россия, 1992. Способ получения водных растворов молибдованадо¬фосфорных гетерополикислот / Одяков В.Ф., Матвеев К.И. // Изобретения. 1992. № 33. C. 86.

10. Одяков В.Ф., Жижина Е.Г., Максимовская Р.И., Матвеев К.И. // Кинетика и катализ. 1995. Т. 36. № 5. С. 795–800 // Kinetics and Catalysis. 1995. V. 36. № 5. P. 733–738.

11. Новый справочник химика и технолога. Основные свойства неорганических, органических и элементоорганических соединений. Спб.: НПО «Мир и семья», 2002. С. 59.

12. Odyakov V.F., Zhizhina E.G., Matveev K.I. // J. Molec. Catalysis A: Chemical. 2000. V. 158. № 1 (Special Issue). P. 453–456.

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

14. Odyakov V.F., Zhizhina E.G., Maksimovskaya R.I. // Applied Catalysis A: General. 2008. V. 342. № 1. P. 126–130.

15. Zhizhina E.G., Odyakov V.F. // React. Kinet. Catal. Lett. 2008. V. 95. № 2. P. 301–312.

16. Zhizhina E.G., Odyakov V.F. // Applied Catalysis A: General. 2009. V. 358. № 2. P. 254–258.

17. Матвеев К.И., Жижина Е.Г., Одяков В.Ф., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2014. № 3. С. 32–42.

18. Howarth O.W., Hunt J.R. // J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1979. № 9. P. 1388–1391.

19. Alonso B., Livage J. // J. Solid State Chem. 1999. V. 148. № 1. P. 16–19.

20. Dean G.A. // Canad. J. Chem. 1961. V. 39. № 6. P. 1174–1183.

21. Jahr K.F., Preuss F. // Chem. Berichte. 1965. Bd. 98. № 10. S. 3297–3302.

22. Meyer J. // Z. Anorg. Allg. Chemie. 1927. Bd. 161. № 4. S. 321–336.

23. Новый справочник химика и технолога. Химическое равновесие. Свойства растворов. Спб.: НПО «Профессионал», 2004. Таблицы 3.1.202 и 2.1.103. С. 671.

24. Aoshima A., Yamaguchi T. // Nippon Kagaku Kaishi. 1987. № 6. P. 969–975 // РЖХимия. 1987. № 21 В 5 // Chem. Ab. 1987. V. 107. № 12. 107973z.

25. Пат. 2722375, ФРГ, 1977 / Otake M., Onoda T. (Mitsubishi Chem. Ind., Ltd.) Heteropolyacids for catalysts // Chem. Ab. 1978. V. 88. № 20. 142283k.

26. Максимов Г.М., Молчанов В.В., Гойдин В.В. // Хим. промышленность. 1997. № 7. C. 507–509.

27. Молчанов В.В., Максимов Г.М., Максимовская Р.И., Гойдин В.В., Буянов Р.А. // Неорганические материалы. 2003. Т. 39. № 7. С. 812–819 // Inorganic Materials. 2003. V. 39. № 7. P. 687–693.

28. Fontenot C.J., Wiench J.W., Pruski M., Schrader G.L. // J. Phys. Chem. B. 2000. V. 104. № 49. P. 11622–11631.

29. Одяков В.Ф., Жижина Е.Г. // Ж. неорг. химии. 2009. Т. 54. № 3. С. 409–414.

30. Livage J. // Coord. Chem. Revs. 1998. V. 178–180. № 2. P. 999–1018.

31. Atlamsani A., Ziyad M., Brégeault J.M. // J. Chim. Phys. et Phys.-Chim. Biol. 1995. T. 92. № 7–8. P. 1344–1364.

32. Одяков В.Ф., Жижина Е.Г., Матвеев К.И. // Катализ в промышленности. 2007. № 4. С. 19–25.

33. Одяков В.Ф., Жижина Е.Г. // Кинетика и катализ. 2011. Т. 52. № 6. С. 849–855 // Kinetics and Catalysis. 2011. V. 52. № 6. P. 828–834.

34. Жижина Е.Г., Симонова М.В., Одяков В.Ф., Матвеев К.И. // Катализ в промышленности. 2005. № 2. С.17–25


Для цитирования:


Одяков В.Ф., Жижина Е.Г., Матвеев К.И., Пармон В.Н. Гомогенные катализаторы окислительно-восстановительных процессов на основе растворов гетерополи-кислот. II. Получение катализатора для опытно-промышленных работ по синтезу метилэтилкетона. Катализ в промышленности. 2015;(1):18-26. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2015-1-18-26

For citation:


Odyakov V.F., Zhizhina E.G., Matveev K.I., Parmon V.N. Homogeneous catalysts for oxidative- reducing processes on the base of heteropoly acid solutions. II. Catalyst preparation for pilot synthesis of methyl ethyl ketone. Kataliz v promyshlennosti. 2015;(1):18-26. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2015-1-18-26

Просмотров: 142


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