Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Каталитический синтез триэтаноламина в микроканальном реакторе

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2018-5-37-44

Полный текст:

Аннотация

Проведены экспериментальные исследования процесса оксиэтилирования аммиака в проточном микроканальном реакторе в широком интервале температур (70–180 °C) и времен контакта (0,47–3,3 мин). Основными продуктами реакции между этиленоксидом (ЭО) и аммиаком являются моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА) и целевой триэтаноламин (ТЭА). Показано, что конверсия ЭО возрастает с увеличением времени контакта τ, и при τ = 3,3 мин конверсия ЭО составляет 90 %. Наибольшая селективность по МЭА и ДЭА наблюдается при температуре 70 °C и τ = 3,3 мин. Высокая селективность по ТЭА (84 %) достигается при малых значениях τ (0,47 мин) и максимальной температуре (180 °C). Выход ТЭА повышается с увеличением температуры и времени контакта, достигая 62 % при τ = 3,3 мин и температурах 155–180 °C. Математическое моделирование процесса оксиэтилирования аммиака позволило рассчитать кинетические константы отдельных стадий. Выявлены отличия полученных кинетических параметров от литературных данных, что, по-видимому, связано с использованием микроканального реактора, обеспечивающего в отличие от традиционных объемных реакторов для синтеза триэтаноламина высокие значения тепло- и массопереноса.

Об авторах

Д. В. Андреев
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


Е. Е. Сергеев
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


Л. Л. Макаршин
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


Е. А. Иванов
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


А. Г. Грибовский
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ)
Россия


Н. Ю. Адонин
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ)
Россия


З. П. Пай
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


В. Н. Пармон
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ)
Россия


Список литературы

1. Young Jay A. // J. Chem. Educ. 2004. Vol. 81. № 1. P. 24.

2. Tsuneki H., Moriya A. // Chem. Eng. J. 2009. Vol. 149. № 1/3. P. 363-369.

3. Zahedi G., Amraei S., Biglari M. // Korean J. Chem. Eng. 2009. Vol. 26. № 6. P. 1504-1511.

4. Tsuneki H., Kirishiki M., Oku T. // Bull. Chem. Soc. Jap. 2007. Vol. 80. № 6. P. 1075-1090.

5. Tsuneki H. // Catal. Surv. Asia. 2010. Vol. 14. № 3/4. P. 116-123.

6. Ruming F., Deju W., Zhongneng L., Zaiku X. // Catal. Commun. 2010. Vol. 11. № 15. P. 1220-1223.

7. Andreev D.V., Makarshin L.L., Gribovskii A.G. et al. // Chem. Eng. J. 2015. V. 259. P. 252-256.

8. Lin Fu-Lan, Xiong Dong-Sheng // Chin. J. Spectrosc. Lab. 2003. Vol. 20. № 6. P. 884-887.

9. Baerns M., Hofmann H., Renken A. Chemische Reaktionstechnik, in: M. Baerns, F. Fetting, H. Hofmann, W. Keim, U. Onken (Eds.), Lehrbuch der Technischen Chemie, vol. Bd. 1, third ed., Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1999, 444 pp.

10. Horny C., Kiwi-Minsker L., Renken A. // Chem. Eng. J. 2004. Vol. 101 P. 3-9.

11. Karim A., Bravo J., Datye A. // Applied Catalysis A: General. 2005. Vol. 282, № 1-2. P. 101-109.

12. Bellos G.D., Papayannakos N.G. // Catal. Today. 2003. Vol. 79—80. P. 349-355.

13. Andreev D.V., Sergeev E.E., Gribovskii A.G., Makarshin L.L., Prikhod'ko S.A., Adonin N.Yu., Pai Z.P., Parmon V.N. // Chem. Eng. J. 2017. Vol. 330. P. 899-905.

14. Ермакова А. Макрокинетические модели сложных реакций. Промышленный катализ в лекциях / Под ред. А.С. Носкова. М.: Калвис, 2006. № 4. С. 67—114.

15. Hatta M., Ito T., Miki M. and Okabe T. // Yukagaku (Journal of Japan oil Chemists’ Society), 1966, Vol. 15, P. 215-220.

16. Longuet C., Coq B., Durand R. et al. // J. Molecul. Catal. A: Chem. 2005. Vol. 234. № 1/2. P. 59-62.

17. Zahedi H., Amraei S., Biglari M. // Korean J. Chem. Eng. 2009. Vol. 26. № 6. P. 1504-1511.

18. McMillan T. // SRI International. 1991. Vol. 193(6), P. 1-46.


Для цитирования:


Андреев Д.В., Сергеев Е.Е., Макаршин Л.Л., Иванов Е.А., Грибовский А.Г., Адонин Н.Ю., Пай З.П., Пармон В.Н. Каталитический синтез триэтаноламина в микроканальном реакторе. Катализ в промышленности. 2018;18(5):37-44. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2018-5-37-44

For citation:


Andreev D.V., Sergeev E.E., Makarshin L.L., Ivanov E.A., Gribovskiy A.G., Adonin N.Y., Pai Z.P., Parmon V.N. Catalytic Synthesis of Triethanolamine in a Microchannel Reactor. Kataliz v promyshlennosti. 2018;18(5):37-44. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2018-5-37-44

Просмотров: 135


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