Кинетика парофазной дегидратации глицерина в акролеин на гетерогенном катализаторе БАО-1

Изучены основные закономерности процесса парофазной дегидратации глицерина на гетерогенном катализаторе 0,5B₂O₃/γ-Al₂O₃ (БАО-1) и разработана кинетическая модель процесса на основе данных, полученных в дифференциальном реакторе. Для оценки кинетических констант, входящих в обобщенные математические модели кинетики парофазной дегидратации глицерина, был использован метод «дифференциальной эволюции», реализованный в программном продукте Mathematica 5.0. Расчетное значение энергии активации целевой реакции образования акролеина составило 50,18±0,11 кДж·моль^–1. Адекватность полученных уравнений оценивали с помощью критерия Фишера. На базе предложенных кинетических уравнений определены оптимальные условия проведения процесса парофазной дегидратации глицерина (температура процесса – 330 °С, концентрация глицерина в питающем потоке – 30 %, нагрузка на катализатор –0,0338 л·г^{кат –1}·мин^–1. Полученные данные могут быть использованы при расчете укрупненных установок получения акролеина дегидратацией глицерина.

1. Алхазов Т.Г., Аджамов К.Ю., Ханмамедова А.К. // Усп. хим. 1982. Т. 51. № 6. С. 950—967.

2. Кейко Н.А., Воронков М.Г. // Усп. хим. 1993. Т. 62. № 8. С. 796—812.

3. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ebb-eu.org (дата обращения — 02.11.2015 г.).

4. Lu L., Ye X.P., Bozell J.J. // ChemSusChem. 2012. Vol. 5. № 7. P. 1162—1180.

5. Данов С.М., Есипович А.Л., Белоусов А.С., Рогожин А.Е. // ЖПХ. 2014. Т. 87. № 4. С. 468—474.

6. Danov S., Esipovich A., Belousov A., Rogozhin A. // Chin. J. Chem. Eng. 2015. Vol. 23. P. 1138—1146.

7. Белоусов А.С. Разработка высокоэффективной технологии получения акролеина из растительного сырья: автореферат дис. … канд. хим. наук: 05.17.04. Дзержинск, 2015. 17 с.

8. Sato S., Kuroki M., Sodesawa T., Nozaki F., Maciel G.E. // J. Mol. Catal. A: Chem. 1995. Vol. 104, № 2. P. 171—177.

9. Tamele M.W. // Discuss. Faraday Soc. 1950. Vol. 8. P. 270—279.

10. Танабе К. Твердые кислоты и основания / Пер. с англ. под ред. К.В. Топчиевой. М.: Мир, 1973. 184 с. (Tanabe K. Solid acids and bases: their catalytic properties. Kodansha, Tokyo. Academic Press, New York-London, 1970.).

11. Roy B.C., Rahman M.S., Rahman M.A. // J. Appl. Sci. 2005. Vol. 5. № 7. P. 1275—1278.

12. León-Reina L., Cabeza A., Rius J., Maireles-Torres P., Alba-Rubio A.C., López Granados M. // J. Catal. 2013. Vol. 300. P. 30—36.

13. Esipovich A., Danov S., Belousov A., Rogozhin A. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2014. Vol. 395. P. 225—233.

14. Kim S.M., Lee Y.J., Bae J.W., Potdar H.S., Jun K.W. // Appl. Catal., A. 2008. Vol. 348. № 1. P. 113—120.

15. Vidruk R., Landau M.V., Herskowitz M., Ezersky V., Goldbourt A. // J. Catal. 2011. Vol. 282. № 1. P. 215—227.

16. Suprun W., Lutecki M., Haber T., Papp H. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2009. Vol. 309. № 1—2. P. 71—78.

17. Лебедев Н.Н., Манаков М.Н., Швец В.Ф. Теория химических процессов основного органического и нефтехимического синтеза / Под ред. Н. Н. Лебедева. 2-е изд. перераб. М.: Химия, 1984. 376 с.

18. Киперман С.Л. Введение в кинетику гетерогенных каталитических реакций. М.: Наука, 1964. 608 с.

19. Корнейчук Г.П. Проблемы теории и практики исследований в области катализа / Под ред. В.А. Ройтера. Киев: Наукова думка, 1973. С. 203.

20. Storn R., Price K. // J. Global Optim. 1997. № 11. P. 341—359.