Закономерности совместного превращения фенола и тетралина в условиях каталитического крекинга

На примере модельной смеси фенол – тетралин исследовано влияние присутствия кислородсодержащего соединения на крекинг ароматического углеводорода. Анализ температурных зависимостей константы скорости крекинга тетралина и тетралина в смеси с фенолом указывает на эффект торможения реакции крекинга тетралина при его совместном превращении с кислородсодержащим соединением за счет большей адсорбционной способности фенола на поверхности катализатора. Определено, что присутствие фенола в модельной смеси ведет к изменению состава жидких продуктов, особенно при низких значениях температуры крекинга. Кроме того, исследовано влияние присутствия воды на превращение смеси фенол – тетралин. Установлено, что присутствие воды в модельном сырье снижает эффект торможения реакции крекинга ароматического углеводорода кислородсодержащим соединением. По результатам каталитических превращений определено, что при добавлении воды уровень общей конверсии смеси и конверсии тетралина увеличивается вне зависимости от температуры. Существенных качественных различий в распределении продуктов крекинга модельных смесей, содержащих и не содержащих воду, не обнаружено.

1. Rathore V., Newalkar B.L., Badoni R.P. // Energy for Sustainable Development. 2016. V. 31. Р. 24–49. https://doi.org/10.1016/j.esd.2015.11.003

2. Alaei S., Haghighi M., Rahmanivahid B., Shokrani R., Naghavi H. // Renewable Energy. 2020. V. 154. P. 1188–1203. https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.03.039

3. Naji S.Z., Tye C.T., Abd A.A. // Process Biochemistry. 2021. V. 109. P. 148–168. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2021.06.020

4. Melero J.A., Clavero M.M., Calleja G., Garcia A., Miravalles R. and Galindo T. // Energy Fuels. 2010. V. 24. № 1. P. 707–717. https://doi.org/10.1021/ef900914e

5. Ardebili S.M.S., Khademalrasoul A. // J. of Cleaner Production. 2018. V. 204. P. 819–831. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.09.031

6. Gomez J.A., Höffner K., Barton P.I. // Chemical Engineering Science. 2021. V. 239. P. 116615. https://doi.org/10.1016/j.ces.2021.116615

7. Karimi-Maleh H., Rajendran S., Vasseghian Y., Dragoi E.-N. // Fuel. 2022. V. 314. P. 122762. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122762

8. Saravanan A., Kumar P.S., Jeevanantham S., Karishma S., Vo D.-V.N. // Bioresource Technology. 2022. V. 344. P. 126203. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.126203

9. Zhang Q., Chang J., Wang T., Xu Y. // Energy Conversion and Management. 2007. V. 48. № 1. P. 87–92. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2006.05.010

10. Яковлев В.А., Быкова М.В., Хромова С.А. // Катализ в промышленности. 2012. № 4. С. 48–66. (Yakovlev V.A., Bykova M.V., Khromova S.A. // Catalysis in Industry. 2012. V. 4. № 4. P. 324–339.)

11. Tan S., Zhang Z., Sun J., Wang Q. // Chinese J. of Catalysis. 2013. V. 34. № 4. P. 641–650. https://doi.org/10.1016/S1872-2067(12)60531-2

12. Choi H.S., Meier D. // J. of Analytical and Applied Pyrolysis. 2013. V. 100. P. 207–212. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2012.12.025

13. Lu Q., Li W.-Z., Zhu X.-F. // Energy Conversion and Management. 2009. V. 50. № 5. P. 1376–1383. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2009.01.001

14. Mortensen P.M., Grunwaldt J.-D., Jensen P.A., Knudsen K.G., Jensen A.D. // Applied Catalysis A: General. 2011. V. 407. № 1–2. P. 1–19. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2011.08.046

15. Wildschut J., Mahfud F.H., Venderbosch R.H., Heeres H.J. // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2009. V. 48. № 23. P. 10324–10334. https://doi.org/10.1021/ie9006003

16. Ardiyanti A.R., Khromova S.A., Venderbosch R.H., Yakovlev V.A., Melián-Cabrera I.V., Heeres H.J. // Applied Catalysis A: General. 2012. V. 449. P. 121–130. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2012.09.016

17. Corma A., Huber G.W., Sauvanaud L., O'Connor P. // J. of Catalysis. 2007. V. 247. № 2. P. 307–327. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2007.01.023

18. Fogassy G., Thegarid N., Toussaint G., van Veen A.C., Schuurman Y., Mirodatos C. // Applied Catalysis B: Environmental. 2010. V. 96. № 3–4. P. 476–485. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2010.03.008

19. Bryden K., Weatherbee G., and Habib Jr. E.T. // 17th International zeolite conference – IZC 17. Moscow. Russia. July 7–12. 2013. Volume A. P. 30.

20. Graça I., Comparot J.-D., Laforge S., Magnoux P., Lopes J.M., Ribeiro M.F., Ribeiro F.R. // Applied Catalysis A: General. 2009. V. 353. № 1. P. 123–129. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2008.10.032

21. Graça I., Fernandes A., Lopes J.M., Ribeiro M.F., Laforge S., Magnoux P., Ribeiro F.R. // Fuel. 2011. V. 90. № 2. P. 467–476. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2010.09.028

22. Доронин В.П., Сорокина Т.П. // Российский химический журнал. 2007. Т. 51. № 4. С. 23–29. (Doronin V.P., Sorokina T.P. // Russian Journal of General Chemistry. 2007. V. 77. № 12. P. 2224–2231.)

23. Mostad H.B., Riis T.U., Ellestad O.H. // Applied Catalysis. 1990. V. 63. № 1. P. 345–364. https://doi.org/10.1016/S0166-9834(00)81724-8

24. Townsend A.T., Abbot J. // Applied Catalysis A: General. 1992. V. 90. № 2. P. 97–115. https://doi.org/10.1016/0926-860X(92)85051-C

25. Corma A., Bermúdez O., Martı́nez C., Ortega F.J. // Applied Catalysis A: General. 2002. V. 230. № 1–2. P. 111–125. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(01)01000-6

26. Corma A., Marie O., Ortega F.J. // Journal of Catalysis. 2004. V. 222. № 2. P. 338–347. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2003.11.006