ДЕГИДРИРОВАНИЕ н-ДЕКАНА НА БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ PtSn И PtGe КАТАЛИЗАТОРАХ, ПРИГОТОВЛЕННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ DIP-ПРОЦЕССА
Аннотация
Изучены каталитические свойства Pt, PtSn и PtGe на γ-Al2O3 (γ-A), нанесенном на сферы α-Al2O3 (α-A) путем погружения их в бемитный гель, в реакции дегидрирования н-декана. Исследовано влияние олова и германия в ка-честве добавок к платине на активность и селективность катализаторов. Исследования проводились в реакциях дегидрирования циклогексана, гидрогенолиза циклопентана, а также методами температурно-программируемого восстановления (ТПВ), хемосорбции водорода, фотоэлектронной спектроскопии (электронной спектроскопии для химического анализа, ЭСХА), термогравиметрического анализа (ТГА) и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Наилучшие характеристики получены с использованием катализатора Pt(0,5)Sn/γ-A/α-A; при этом отмечены слабое электронное взаимодействие между металлами, поверхностная сегрегация Sn и наличие окисленного Sn, стабилизированного на носителе. В PtGe катализаторах выявлено сильное взаимодействие между металлами, возможно образование сплава. По каталитическим свойствам изученные катализаторы сравнимы с описанными в цитируемых патентах.
Ключевые слова
Об авторах
А. Д. Балларини
Научно-исследовательский нститут катализа и нефтехимии, факультет инженерной химии (Национальный университет Литораля), Санта-Фе, Аргентина
Россия
Россия
С. де Мигуэль
Научно-исследовательский нститут катализа и нефтехимии, факультет инженерной химии (Национальный университет Литораля), Санта-Фе, Аргентина
Россия
Россия
А. Кастро
Научно-исследовательский нститут катализа и нефтехимии, факультет инженерной химии (Национальный университет Литораля), Санта-Фе, Аргентина
Россия
Россия
О. Целза
Научно-исследовательский нститут катализа и нефтехимии, факультет инженерной химии (Национальный университет Литораля), Санта-Фе, Аргентина
Россия
Россия
Список литературы
1. Pujadó P.R. UOP Pacol dehydrogenation process // Handbook of Petroleum Refining Processes: copyrighted material. The McGraw-Hill Companies, Inc., 1986, 1997, 2004.
2. Kocal J.A., Vora B.V., Imai T. // Appl. Catal. A: General. 2001. Vol. 221. P. 295—301.
3. Gattuso M.N., Vora B.V., Imai I. // Chem. Age of India. 1996. Vol. 6. P. 37.
4. Growth in household detergents is driving demand for linear alkylbenzene produced from kerosene-derived normal paraffins // UOP: [site]. URL: http://www.uop.com/processingsolutions/petrochemicals/detergents/#lab. Podkletnova N.M., Kogan S.B., Bursian N.R. // Zh. Priklad. Khim. 1987. Vol. 60, № 9. P. 2028.
5. Castro A.A. // Catal. Lett. 1993. Vol. 22, P. 123.
6. Gokak D.T., Basrur A.G., Rajeswar D., Rao G.S., Krishnamurthy K.R. // React. Kinet. Catal. Lett. 1996. Vol. 59, № 2. P. 315—323.
7. Sterligov O.D., Solov‘yev V.M., Isagulyants G.V. // Petroleum Chem. U.S.S.R. 1980. Vol. 20, № 3. P. 134—140.
8. García Cortez G., de Miguel S.R., Scelza O.A., Castro A.A. // Actas de XIII Simposio Iberoamericano de Catálisis. Segovia, 1992. Vol 1. P. 379—382.
9. Padmavathi G., Chaudhuri K.K., Rajeshwer D., Rao G.S., Krishnamurthy K.R., Trivedi P.C., Hathi K.K., Subramanyam N. // Chem. Eng. Sci. 2005. Vol. 60. P. 4119— 4129.
10. Sanfilippo D., Miracca I. // Catal. Today. 2006. Vol. 111. P. 133—139.
11. Xioading X., Moulijn J.A. // Structures Catalysts and Reactors. CRC Taylor & Francis, 2005. P. 751.
12. Groppi G., Ibashi W., Tronconi E., Forzatti P. // Chem. Ing. J. 2001. Vol. 82. P. 57—71.
13. van der Puil N., Dautzenberg F.M., van Bekkum H., Jansen J.C. // Microp. and Mesop. Mat. 1999. Vol. 27. P. 95—106.
14. Agrafiotis C., Tsetsekou A. // J. of the Euro. Ceram. Soc. 2000. Vol. 20. P. 815—824.
15. Agrafiotis C., Tsetsekou A. // J. of the Euro. Ceram. Soc. 2000. Vol. 20. P. 825—834.
16. Meille V., Pallier S., Santa Cruz Bustamante G.V., Roumanie M., Reymond J.-P. // Appl. Catal. A: General. 2005. Vol. 286. P. 232—238.
17. Meille V. // Appl. Catal. A: General. 2006. Vol. 315. P. 1— 17.
18. Burton J.J., Garten R.L. // Advanced Materials in Catalysis. London: Academic Press, 1977. P. 307.
19. Wu X., Weng D., Xu L., Li H. // Surf. and Coat. Technol. 2001. Vol. 145. P. 226—232.
20. Zhao S., Zhang J., Weng D., Wu X. // Surf. and Coat. Tech. 2003. Vol. 167. P. 97—105.
21. Shigapov A.N., Graham G.W., McCabe R.W., Peck M.P., Plummer H.K. // Appl. Cat. A: General. 1999. Vol. 182. P. 137—146.
22. Ballarini A.D., Zgolicz P., Vilella I.M.J., de Miguel S.R., Castro A.A., Scelza O.A. // Appl. Cat. A: General. 2010. Vol. 381. P. 83—91.
23. Cristiani C., Valentini M., Merazzi M., Neglia S., Forzatti P. // Catal. Today. 2005. Vol. 105. P. 492—498.
24. Montanaro L., Saracco G. // Ceram. Internat. 1995. Vol. 21. P. 43—49.
25. Vural M., Zeytin S., Ucisik A.H. // Surf. and Coat. Tech. 1997. Vol. 97. P. 347—354.
26. Perego C., Villa P. // Catal. Today. 1997. Vol. 34. P. 281—305.
27. Valentini M., Groppi G., Cristiani C., Levi M., Tronconi E., Forzatti P. // Catal. Today. 2001. Vol. 69. P. 307—314.
28. Valentini M., Nichio N., Groppi G., Cristiani C., Tronconi E., Forzatti P. // Actas del XIII JAC 2003 y 2do Merco- Cat. Argentina, 2003.
29. Pat. 3947340 USA. Method for forming γ-alumina coating on refractory article / S. Kawagoshi, K. Funabiki. Publ. March 30, 1976.
30. Valdez-Sols T., Marban G., Fuertes A.B. // Microp. Mesop. Mater. 2001. Vol. 43. P. 113—126.
31. Pat. 6177381 USA. Layered catalyst composition and processes for preparing and using the composition / R.H. Jensen, J.C. Bricker, Q. Chen et al.; UOP LLC, Des Plaines, IL (USA). Publ. Jan. 23, 2001.
32. Pat. 6756515 USA. Dehydrogenation process using layered catalyst composition / D.E. Rende, A.W. Broerman, A.G. Bozzano, R.J. Lawson; UOP LLC, Des Plaines, IL (USA). Filed Oct. 25, 2002. Publ. Jun. 29, 2004.
33. Pat. 5677260 USA. Catalyst composite for dehydrogenation of paraffins to mono-olefins and method for the preparation thereof / R. Dongara, A.G. Basrur, D.T. Gokak, K.V. Rao, K.R. Krishnamurthy, I.S. Bhardwaj; Indian Petrochemicals Corporation Limited. Publ. Oct. 14, 1997.
34. Pat. 6498280 USA. Catalyst comprising an element from groups 8, 9 or 10 with good accessibility, and its use in a paraffin dehydrogenation process / D. Uzio, B. Didillon, E. Pellier; Institut Francais du Petrole (FR). Filed Apr. 25, 2000. Publ. Dec. 24, 2002.
35. Park Y.K., Tadd E.H., Zubris M., Tannenbaum R. // Materials Research Bulletin. 2005. Vol. 40. P. 1506—1512.
36. Pat. 5208206 USA. Method of manufacturing an exhaust gas purifying catalyst / S. Yasaki, Y. Yoshino, K. Ihara, K. Ohkubo; Tokyo Roki Co., Ltd., Mazda Motor Corporation. Publ. May 4, 1993.
37. Cinneide A.D., Clarke J.K.A. // Catal. Rev. 1972. Vol. 7. P. 233.
38. Balandin A.A. // Zh. Fiz. Khim. 1957. Vol. 31. P. 745.
39. van Schaik J.R.H., Dessing R.P., Ponec V. // J. Catal. 1975. Vol. 38. P. 273—282.
40. Boudart M. // Adv. Catal. 1969. Vol. 20. P. 153—166.
41. Gault F.G. // Adv. Catal. 1981. Vol. 30. P. 1—95.
42. Biloen B., Helle J.N., Verbeek H., Dautzembverg F.M., Sachtler W.M.H. // J. Catal. 1980. Vol. 63. Р. 112.
43. Wagner C.D., Riggs W.M., Davis L.E., Moulder J.F., Muilenberg G.E. Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy. Perkin-Elmer Corp., Phys. Electr. Division, 1979.
44. McNicol B.D. // J. Catal. 1977. Vol. 46. P. 438—440.
45. Wagstaff N., Prins R. // J. Catal. 1979. Vol. 59. P. 434—445.
46. Mariscal R., Fierro J.L.G., Yori J.C., Parera J.M., Grau J.M. // Appl. Catal. A: General. 2007. Vol. 327. P. 123—131.
47. Goldwasser J., Arenas B., Bolivar C., , Rodríguez A., Fleitas A., Giron J., Castro G. // J. Catal. 1986. Vol. 100. P. 75—85.
48. Bouwman R., Biloen P. // J. Catal. 1977. Vol. 48. P. 209— 216.
49. De Miguel S.R., Scelza O.A., Castro A.A. // Appl. Catal. 1988. Vol. 44. P. 23—32.
50. Borgna A., Garetto T.F., Apesteguia C.R., Moraweck B. // Appl. Catal. A: General. 1999. Vol. 182. P. 189—197.
51. Llorca J., Ramirez de la Piscina P., Fierro J.-L.G., Sales J., Homs N. // J. Mol. Catal. A: Chemical. 1997. Vol. 118. P. 101—111.
52. Hatch L.F., Matar S. From Hydrocarbons to Petrochemicals. Houston: Gulf Publishing Company, 1981. 220 p.
53. De Miguel S.R., Castro A.A., Scelza O.A., Fierro J.L.G., Soria J. // Catal. Lett. 1996. Vol. 36. P. 201—206.
54. De Miguel S.R., Bocanegra S.A., Vilella I.M.J., Guerrero- Ruiz A., Scelza O.A. // Catal. Lett. 2007. Vol. 119. P. 5—15.
55. Vatcha S.R., Trifiro F., Cavani F. Oxidative Dehydrogenation and Alternative Dehydrogenation Processes / Ed. by D. Helios. Catalytica Studies Division, 1993. No. 4992 OD.
56. Dehydrogenation Processes // D. Helios (Ed.). Catalytic Study № 4992, OD. USA, 1993.
57. Bosch P., Valenzuela M.A., Zapata B., Acosta D., Aguilar-Ríos G., Maldonado C., Shifter I.J. // J. Molec. Catal. 1994. Vol. 93. P. 67—78.
58. Bocanegra S.A., Guerrero-Ruíz A., de Miguel S.R., Scelza O.A. // Appl. Catal. A: General. 2004. Vol. 277. P. 11—22.
59. Ballarini A.D., Ricci C.G., de Miguel S.R., Scelza O.A. // Catal. Today. 2008. Vol. 133. P. 28—34.
60. Bocanegra S.A., Ballarini A.D., Scelza O.A., de Miguel S.R. // Mat. Chem. and Phys. 2008. Vol. 111. P. 534—541.
61. Bocanegra S., Ballarini A., Zgolicz P., Scelza O., de Miguel S. // Catal. Today. 2009. Vol. 143. P. 334—340.
62. Tyupaev A.P., Timofeeva E.A., Isagulyantz G.V. // Neftekhimiya. 1981. Vol. 21, № 2. P. 186—190.
63. Timofeyeva E. A., Tyupaev A.P., Isagulyants G.V. // Izv. Akad. Naúk SSSR. Ser. Khim. 1981. Vol. 9. P. 2067.
64. Timofeyeva Ye.A., Bryukhanov V.G., Isagulyants G.V. // Petrol. Chem. U.S.S.R. 1981. Vol. 21. P. 77—81.
65. Caruso F., Jablonski E.L., Grau J.M., Parera J.M. // Appl. Catal. 1989. Vol. 51. P. 195—202.
66. Zharkov B.B., Galperin L.B., Medzkinskii V.L., Butochnikova L.F., Krasilnikov A.N., Yakovleva I.D. // React. Kinet. Catal. Lett. 1986. Vol. 32. P. 457—462.
67. Barbier J., Churin E.J., Parera J.M., Riviere J. // React. Kinet. Catal. Lett. 1985. Vol. 29. P. 323.
68. Siri G.J., Bertolini G.R., Casella M.L., Ferretti O.A. // Mat. Lett. 2005. Vol. 59. P. 2319—2324.
69. Siri G.J., Casella M.L., Ferretti O.A., Fierro J.L.G. // Stud. in Surf. Sc. and Cat. 2001. Vol. 139. P. 287—294.
70. Casella M.L., Siri G.J., Santori G.F., Ferretti O.A. // Langmuir. 2000. Vol. 16. P. 5639—5643.
71. Lanh H.D., Lietz G., Thoang Ho Si, Völter J. // React. Kinet. Catal. Lett. 1982. Vol. 21. P. 429.
72. García Cortéz G. Doctoral Thesis. Argentina: INCAPEFIQ- UNL, 1992.
Рецензия
Для цитирования:
Балларини А.Д., де Мигуэль С., Кастро А., Целза О. ДЕГИДРИРОВАНИЕ н-ДЕКАНА НА БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ PtSn И PtGe КАТАЛИЗАТОРАХ, ПРИГОТОВЛЕННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ DIP-ПРОЦЕССА. Катализ в промышленности. 2013;(2):8-21.
For citation:
Ballarini A.D., de Miguel S., Castro A., Scelza O. n-DECANE DEHYDROGENATION ON BIMETALLIC PtSn AND PtGe CATALYSTS PREPARED BY DIP-COATING. Kataliz v promyshlennosti. 2013;(2):8-21. (In Russ.)
Просмотров: 923
Послать статью по эл. почте 