РАЗРАБОТКА И ОПЫТ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ МИКРОСФЕРИЧЕСКОГО АЛЮМОХРОМОВОГО КАТАЛИЗАТОРА КДМ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ИЗОБУТАНА В КИПЯЩЕМ СЛОЕ

Для процесса дегидрирования изобутана в кипящем слое разработан микросферический алюмохромовый катализатор КДМ, обладающий высокой каталитической активностью, селективностью и термостабильностью. Технология приготовления КДМ основана на использовании алюмооксидного носителя, полученного методом центробежной термоактивации (ЦТА) гиббсита – технологии ЦефларТМ. Данная технология позволяет регулировать в широких пределах фазовый состав продукта ЦТА и синтезировать на его основе носитель с заданными структурными и текстурными характеристиками. Технология производства носителя и катализатора освоена на промышленном уровне (ЗАО «Алтайлюминофор»). Начиная с 2008 г. катализатор КДМ введен в эксплуатацию на некоторых предприятиях: ЗАО «СИБУР Холдинг» и ЗАО «Экоойл» (г. Омск). Опыт промышленной эксплуатации показал, что работа на смеси ИМ-2201 с КДМ существенно снижает расходные нормы катализатора (кг/т изобутилена): с 22–23 на чистом ИМ-2201 до 8–9,5 на смеси КДМ и ИМ-2201. Для дальнейшего усовершенствования катализатора КДМ проведены фундаментальные исследования природы активного компонента катализатора: определена роль различных состояний нанесенных оксидных частиц хрома в процессе дегидрирования и разработаны подходы целенаправленного регулирования содержания активных и селективных хромоксидных частиц. В результате разработана модификация катализатора, которая по показателям активности и селективности превышает показатели исходного катализатора КДМ на 2–4 мас.%.

1. Sanfilippo D., Miracca I. Dehydrogenation of paraffins: synergies between catalyst design and reactor engineering //Catal. Today. 2006. V. 111. № 1—2. P. 133—139.

2. Weckhuysen B., Schoonheydt R. Alkane dehydrogenation over supported chromium oxide catalysts // Catal. Today. 1999. № 51. P. 223—232.

3. Пахомов Н.А. Современное состояние и перспективы развития процессов дегидрирования // Промышленный катализ в лекциях. 2006. № 6. С. 53—98.

4. Пахомов Н.А., Молчанов В.В., Золотовский Б.П., Надточий В.И., Исупова Л.А., Тихов С.Ф., Кашкин В.Н., Харина И.В., Балашов В.А., Танашев Ю.Ю., Парахин О.А. Разработка катализаторов дегидрирования низших С3—С4 парафинов с использованием продуктов термоактивации гиббсита // Катализ в промышленности. 2008. Спецвыпуск. С. 13—19.

5. Гильманов Х.Х., Нестеров О.Н., Ламберов А.А., Бекмухамедов Г.Э., Катаев А.Н., Егорова С.Р. Оптимизация технологии носителей для производства промышленных микросферических алюмохромовых катализаторов дегидрирования парафинов // Катализ в промышленности. 2010 . № 1. С. 53—61.

6. Пат. 2322290 Российская Федерация. Катализатор, способ его получения и процесс дегидрирования С3—С5 парафиновых углеводородов в олефины / Молчанов В.В, Пахомов Н.А., Исупова Л.А. и др. Опубл. 20.04.2008.

7. Kashkin V.N., Lakhmostov V.S., Zolotarskii I.A., Noskov A.S., Zhou J.J. Studies on the onset velocity of turbulent fluidization for alpha-alumina particles // Chem. Eng. J. 2003. . V. 91. Р. 215—218.

8. Буянов Р.А., Пахомов Н.А. Катализаторы и процессы дегидрирования парафиновых и олефиновых углеводородов // Кинетика и катализ. 2001. Т. 42. № 1. С. 72—85.

9. Пинаков В.И., Стоянский О.И., Танашев Ю.Ю., Пикаревский А.А., Гринберг Б.Е., Дряб В.Н., Кулик К.В.,

10. Данилевич В.В., Кузнецов Д.В., Пармон В.Н. Центробежный флаш-реактор для термоударной обработки порошковых материалов на стадиях синтеза носителей и катализаторов // Катализ в промышленности. 2004. Спецвыпуск. С. 55—59.

11. Isupova L.A., Tanashev Yu.Yu., Kharina I.V. et al. // Chem. Eng. J. 2005. V. 107(1—3). P. 163.

12. Харина И.В., Исупова Л.А., Литвак Г.С., Мороз Э.М., Крюкова Г.Н., Рудина Н.А., Танашев Ю.Ю., Пармон В.Н. // Кинетика и катализ. 2007. Т. 48. № 2. С. 343—352.

13. Немыкина Е.И., Пахомов Н.А., Данилевич В.В., Рогов В.А., Зайковский В.И., Ларина Т.В., Молчанов В.В. // Кинетика и катализ. 2010. Т. 51. № 6. С. 929—937.

14. Geldart D. Types of gas fluidization // Pow. Tec. 1973. V. 7. P. 285—292.

15. Hamblin M.G., Stachowiak G.W. A multi-scale measure of particle abrasivity // Wear. 1995. V. 185. № 1—2. P. 225— 233.

16. Sato T. Thermal decomposition of aluminum hydroxides to aluminas // Therm. Acta. 1985. V. 88. № 1. P. 69—84.

17. Cavani F., Koutyrev M., Trifiro F. Chemical and physical characterization of alumina-supported chromia-based catalysts and their activity in dehydrogenation of isobutane // J. Catal. 1996. № 158. P. 236—250.