Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Возможность получения высокооктановых компонентов моторных топлив путем окисления промышленной изобутановой фракции

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2019-5-364-374

Полный текст:

Аннотация

Необходимость глубокой переработки тяжелых сортов нефти приводит к росту производства углеводородных газов. Образующиеся бутаны не всегда находят эквивалентный рынок сбыта. В работе рассмотрена возможность получения путем окисления промышленной изобутановой фракции смеси оксигенатов с высоким октановым числом. Реакцию осуществляли как в отсутствие, так и в присутствии катализаторов, в качестве которых испытаны Au/Silicalite-1 и Cu/SiO2. Исследовано влияние факторов, позволяющих снизить образование нежелательных примесей (гидропероксидов, пероксидов, кислот). Целевым продуктом является трет-бутиловый спирт (ТБС), который получается с селективностью 64–69 % при конверсии бутанов 55–69 %. ТБС имеет октановое число 113 ед. ОЧИ. Наряду с ТБС в ходе окисления образуется спирты и кетоны с октановым числом 106–115 ед. ОЧИ. Лучший результат получен при осуществлении процесса в присутствии катализатора Cu/SiO2. С единицы объема реакционного пространства в присутствии катализатора снимается на 18 % больше ТБС и в 2,9 раза больше кетонов, чем при окислении без катализатора. Суммарная производительность по продуктам, пригодным для использования в качестве высокооктановых компонентов, достигает 40 г/(л·ч), а октановое число этой смеси составляет ≈111 ед. ОЧИ. Смесь оксигенатов на основе ТБС обладает более низкой летучестью по сравнению с метил-трет-бутиловым эфиром, что особенно важно для стабильности бензинов в летнее время года.

Об авторах

Д. П. Иванов
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия


А. С. Харитонов
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия


Л. В. Пирютко
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия


М. В. Парфенов
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия


К. А. Дубков
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия


Д. Э. Бабушкин
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия


Список литературы

1. Харитонов А.С., Колтунов К.Ю., Соболев В.И., Чумаченко В.А., Носков А.С., Кузнецов С.Е. // Катализ в промышленности. 2017. № 6. С. 465—468.

2. Харитонов А.С., Иванов Д.П., Парфенов М.В., Пирютко Л.В., Семиколенов С.В., Дубков К.А., Перейма В.Ю., Носков А.С., Кондрашев Д.О., Клейменов А.В., Ведерников О.С., Кузнецов С.Е., Галкин В.В., Абрашенков П.А. // Катализ в промышленности. 2016. № 6. С.48—56.

3. Winkler D.E., Herne G.W. // Ind. and Eng. Chem. 1961. V. 53. No. 8. P. 655-658.

4. Эмануэль Н.М., Денисов Е.Т., Майзус З.К. Цепные реакции окисления углеводородов в жидкой фазе. М.: Наука, 1965.

5. Coward H.F., Jons G.W. Limits of flammability of gases and vapors. Bureau of Mines. Bull. 503. Washington. 1952. 60-62.

6. Хирнова Г.П., Булыгин М.Г., Блюмберг Э.А., Хчеян Х.Е., Емелин Ю.Д. // Нефтехимия. 1980. № 5. С. 677—682.

7. Shah U., Mahajani S.M., Sharma M.M., Sridhar T. // Chemical Engineering Science. 2000. V. 55. P. 25-35.

8. Albonetti S., Cavani F., Trifiro F. // Catal. Rev. 1996. V. 38. P. 413-438.

9. Патент GB 111621; опубл. 06.06.1968.

10. Блюмберг Э.А., Майаус З.К., Эмануэль Н.М. Жидкофазное окисление бутана при температурах и давлениях, близких к критическим. В сб. Окисление углеводородов в жидкой фазе. М.: Изд-во АН СССР, 1959.

11. Патент US 3478108; опубл. 11.11.1969.

12. Патент РФ 2402520; 27.10.2010.

13. Sakaguchi S., Kato S., Iwahama T., Ishii Y. // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1998. V. 71. P. 1237-1240.

14. Dean M.H., Scirrow G. // Trans. Faraday Soc. 1958. V. 54. P. 849-862.

15. Патент US 7081552; опубл. 25.07.2006.

16. Ivanova S., Pitchon P., Petit C. // J. Mol. Catal A. 2006. V. 256. P. 278-284.

17. Ivanova S., Petit C., Pitchon P. // Appl. Catal A. 2004. V. 267. P. 191-201.

18. Tsubota S., Cunningham D.A.H., Bando Y., Haruta M. // Preparation of catalysts VI. Eds. Poncelet G. et al. 1995. P. 227.

19. Ivanov V.B., Khavina E.Yu. // Colloid Journal. 2012. V. 74. No. 1. P. 51-56.

20. Патент РФ 2139272; опубл. 10.10.1999.

21. Flanigen E.M., Bennett J.M., Grose R.W., Cohen J.P., Patton R.L., Kirchner R.M. and Smith J.V. // Nature. 1978. V. 271. P. 512-516.

22. Емельянов В.Е., Скворцов В.Н. Моторные топлива. Антидетонационные свойства и воспламеняемость. М.: Техника, ТУМА ГРУПП, 2006. С. 14—17.


Для цитирования:


Иванов Д.П., Харитонов А.С., Пирютко Л.В., Парфенов М.В., Дубков К.А., Бабушкин Д.Э. Возможность получения высокооктановых компонентов моторных топлив путем окисления промышленной изобутановой фракции. Катализ в промышленности. 2019;19(5):364-374. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2019-5-364-374

For citation:


Ivanov D.P., Kharitonov A.S., Piryutko L.V., Parfenov M.V., Dubkov K.A., Babushkin D.E. Possibility of synthesis of high-octane components of motor fuels via oxidation of the industrial isobutane fraction. Kataliz v promyshlennosti. 2019;19(5):364-374. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2019-5-364-374

Просмотров: 34


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