РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЩЕЛОЧНЫХ ПРОМОТОРОВ В СТРУКТУРЕ ЖЕЛЕЗООКСИДНОГО КАТАЛИЗАТОРА ДЕГИДРИРОВАНИЯ
Аннотация
Цезий наряду с калием является эффективным промотором активности железооксидных катализаторов дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов. В условиях реакционной среды катализатор представляет собой ферритную систему, состоящую из β″-полиферрита калия, моноферритов калия и цезия и магнетита. С целью научно обоснованного расчета оптимальной рецептуры катализаторов подобного типа изучен характер распределения щелочных промоторов в структуре катализатора. Показано, что для ионов цезия предпочтительно расположение в структуре β”-полиферрита состава K2–zCszFe2+Fe3+10O17. Проведены испытания каталитической активности данной системы с различным содержанием цезия в реакции дегидрирования этилбензола в стирол (реактор проточного типа, 0,1МПа, 600 °С, объемная скорость подачи этилбензола 1 ч–1, массовое соотношение этилбензол:водяной пар 1 : 3). Показано, что максимальная удельная скорость образования стирола достигается уже при соотношении Cs:Fe, отвечающем интервалу 0,023–0,027, что соответствует коэффициенту z = 0,26÷0,30. Введение большего количества цезия нецелесообразно. В данной работе впервые разработаны теоретические положения адресной доставки промотирующего агента в заданную фазу каталитически активной ферритной системы. Оптимизировано содержание дорогостоящих соединений цезия в железооксидном катализаторе.
Об авторах
Л. Г. Аниканова
ФГБОУ ВПО «Ярославский государственный технический университет»
Россия
канд. хим. наук, доцент. Тел.: (4852) 44-13-69
Россия
канд. хим. наук, доцент. Тел.: (4852) 44-13-69
Н. В. Дворецкий
ФГБОУ ВПО «Ярославский государственный технический университет»
Россия
канд .хим. наук, доцент. Тел. тот же.
Россия
канд .хим. наук, доцент. Тел. тот же.
Список литературы
1. Ламберов А.А., Гильманов Х.Х., Дементьева Е.В., Шатохина Е.В., Нургалиев Д.К., Ясонов П.Г. Катализаторы дегидрирования метилбутенов на основе железооксидных пигментов с различными физико-химическими свойствами // Катализ в промышленности. 2008. № 2. С. 42—49.
2. Ламберов А.А., Гильманов Х.Х., Шатохина Е.В., Дементьева Е.В., Гильмуллин Р.Р., Герасимов Д.Н. Влияние промышленной эксплуатации и окислительной регенерации на активность, элементный и фазовый составы железооксидного катализатора дегидрирования метилбутенов // Катализ в промышленности. 2008. № 1. С. 20—26.
3. Дворецкий Н.В., Степанов Е.Г., Юн В.В., Котельников Г.Р. Фазовый состав промотированных железо-оксидных катализаторов в условиях реакции дегидрирования // Известия вузов. Химия и химическая технология. 1990. Т. 33. № 8. С. 3—9.
4. Дворецкий Н.В., Аниканова Л.Г. Устойчивость полиферритов калия и цезия // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2011. Т. 54. № 9. С. 64—66.
5. Дворецкий Н.В., Степанов Е.Г., Юн В.В. Фазовая диаграмма сис темы Fe2O3—Fe3O4—KFeO2 // Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1991. Т. 27. № 6. С. 1265—1268.
6. Дворецкий Н.В., Малышева З.Г., Аниканова Л.Г. Синтез полиферритов цезия // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2010. Т. 53. № 1. С. 76—79.
7. Котельников Г.Р. Технологии катализаторов дегидрирования и некоторые проблемы оптимизации // Журнал прикладной химии. 1997. Т. 70. № 2. С. 276—283.
8. Nariki S., Ito S., Uchinokura K., Yoneda N. Formation of β-,β″- and β″′-alumina type ferrites in Rb2O–Fe2O3 and Cs2O–Fe2O3 systems and ionic conduction of β and β″ phases // J. Ceram. Soc. Jap. 1988. V. 96. № 2. P. 186—192.
9. Дворецкий Н.В., Аниканова Л.Г. Фазовая диаграмма тройной системы Fe2O3—Fe3O4—СsFeO2 // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2011. Т. 54. № 8. С. 52—54.
10. Watarai H., Fujimoto K., Ito S. Distribution of K+ and Cs+ Ions in the Alkali Layer of (K+, Cs+)-β-Ferrite // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2011. V. 18. № 2. Р. 022022.
11. Молчанов В.В., Плясова Л.М., Андрушкевич М.М. Устойчивость фазового состава и роль отдельных компонентов катализаторов на основе ферритов щелочных металлов // Кинетика и катализ. 1991. Т. 32. № 4. С. 1008—1013.
Рецензия
Для цитирования:
Аниканова Л.Г., Дворецкий Н.В. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЩЕЛОЧНЫХ ПРОМОТОРОВ В СТРУКТУРЕ ЖЕЛЕЗООКСИДНОГО КАТАЛИЗАТОРА ДЕГИДРИРОВАНИЯ. Катализ в промышленности. 2012;(4):18-23.
For citation:
Anikanova L.G., Dvoretskiy N.V. Distribution of alkali promoters in the structure of iron oxide catalyst for dehydrogenation. Kataliz v promyshlennosti. 2012;(4):18-23. (In Russ.)
Просмотров:
757
Послать статью по эл. почте 