Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков
Том 22, № 4 (2022)
Скачать выпуск PDF

КАТАЛИЗ В ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 

6-21 42
Аннотация

Представлен сравнительный анализ промышленных цеолитсодержащих кобальтовых катализаторов синтеза Фишера – Тропша по ряду физико-химических параметров. Катализаторы, в состав которых входила теплопроводящая добавка (чешуйчатый алюминий или терморасширенный графит), были испытаны в однотрубном реакторе промышленного размера (длина – 6000 мм, внутренний диаметр – 12 мм). Для сравнения приведены результаты испытания образца, не содержащего теплопроводящей добавки. Показано, что катализатор, полученный на основе носителя с терморасширенным графитом, является более предпочтительным для промышленной реализации процесса при высоких объемных скоростях синтез-газа за счет лучшей термической стабильности и производительности по жидким углеводородам.

22-27 33
Аннотация

Статья посвящена изучению эффективности стекловолокнистых катализаторов (СВК) в практически важной реакции окисления водорода кислородом в среде углекислого газа при повышенных давлениях. Образцы катализаторов были синтезированы с использованием платины и палладия (в качестве активных металлов), а также термостойких высококремнистых стеклотканей – как немодифицированных, так и модифицированных Zr. Способы приготовления катализаторов включали поверхностный термический синтез и методы выщелачивания/пропитки. Все три протестированных образца проявили примерно одинаковую активность, но предпочтение было отдано СВК на основе Pt, полученному методом поверхностного термического синтеза, так как в нем используется гораздо более дешевая и широко доступная стеклоткань вместо редких и дорогих материалов, модифицированных Zr. Ресурсные испытания этого катализатора в течение более 200 ч показали его высокую стабильность. Скорость реакции окисления водорода на данном катализаторе можно описать кинетическим уравнением, соответствующим закону действующих масс с линейной зависимостью от давления в реакционной системе. Исследуемый СВК может быть выполнен в виде структурированных картриджей с низким перепадом давления и высокой интенсивностью тепломассопереноса в условиях промышленного технологического процесса, поэтому его дальнейшее практическое применение представляется перспективным.

28-35 46
Аннотация

В работе представлены результаты исследования сорбционно-каталитической паровой конверсии СО с использованием механической смеси гранул катализатора 5 мас.% Pt/Ce0,75Zr0,25O2 и сорбента 10 мол.% NaNO3/MgO. В модельных условиях показано, что исходный оксид магния почти не сорбирует СО2, в то время как его промотирование NaNO3 приводит к значительному росту сорбционной динамической емкости в диапазоне температур 300–350 °С с максимумом при 320 °С. Для модельной смеси (CO – 11,6; H2 – 61; H2O – 27,4 об.%) продемонстрированы высокая активность и селективность катализатора в паровой конверсии СО: концентрация СО на выходе из реактора не превышала 1 об.% в диапазоне температур 220–400 °С (минимум – 0,3 об.% при 240 °С), СН4 – при температурах ниже 320 °С (0,61 об.% в этой точке). Использование сорбента в смеси с катализатором в сорбционно-каталитической паровой конверсии СО при 320 °С привело к значительному снижению его сорбционной емкости, что, вероятно, связано с превращением всего NaNO3 в Na2CO3, который не полностью разлагался на стадии регенерации. Тем не менее это позволило вдвое снизить выходные концентрации СО и СН4 по сравнению с наблюдаемыми при этой температуре в эксперименте без сорбента: в частности, в середине первого цикла адсорбции они составляли 6,1·10–4 и 8,2·10–2 об.%, соответственно, в пересчете на сухой газ. Таким образом, продемонстрированы перспективность подхода к проведению сорбционно-каталитической паровой конверсии СО и необходимость дальнейших исследований по повышению емкости и стабильности представленного типа сорбентов.

36-42 28
Аннотация

Исследовано формирование in situ каталитической гетерогенно-гомогенной системы, включающей сплав Al-M (M – Ni, Co, Cu) и комплекс Al(M)/Cl в среде бензол – этилен при температуре 80 °С и давлении 0,2–0,3 МПа. Установлены закономерности взаимодействия активированных жидкометаллической эвтектикой Ga-In сплавов Al-M и хлорирующего агента (CCl4) с образованием каталитически активных металл-алюмохлоридных комплексов Al(M)/Cl. Результаты спектрокинетических измерений показали, что реакционная способность активированных сплавов по отношению к избытку CCl4 может быть расположена в ряд: Al-Cu ≈ Al-Ni > Al > Al-Co. Наибольшую каталитическую активность проявляют никель-алюмохлоридные комплексы, а селективность их действия по этилбензолу составляет 48 %. По данным ИКС и УФ-ВИД спектроскопии показано, что структура и состав металл-хлоридных комплексов, образующихся in situ в реакционной ароматической среде, определяется сочетанием связанных ионных пар [AlCl4]–тетраэд. /[NiCl6]4–октаэд. и [AlCl4]–тетраэд. /[CuCl2]–лин., стабилизированных карбкатионом (C6H5)3C+.

43-50 30
Аннотация

В работе проведен сравнительный анализ свойств двух видов катализаторов в окислении серосодержащих соединений пероксидом водорода и десульфуризации нефтяного сырья. Первые – катализаторы фентоновского типа на основе Cu(I) и Fe(III), вторые – полиоксометаллаты Mo(VI) и W(VI). Гетерогенные образцы представляли собой соли имидазолия, химически закрепленные на поверхности силохрома и содержащие хлоридные комплексы железа и меди или анионы фосфорномолибденовой и фосфорновольфрамовой кислот. В качестве модельных субстратов использовали тиофен (Т), дибензотиофен (ДБТ) и метилфенилсульфид (МФС), а также дизельную фракцию с исходным содержанием серы 1080 ppm. Установлено, что порядок реакционной способности тиофеновых субстратов зависит от природы металлсодержащих анионов: на Cu- и Fe-катализаторах тиофен > ДБТ, на полиоксометаллатных – ДБТ > тиофен. Предложено объяснение этого эффекта с использованием литературных данных. Катализатор на основе фосфорновольфрамовой кислоты позволил провести десульфуризацию дизельной фракции нефти до содержания серы < 10 ppm, что соответствует современным экологическим стандартам.

51-57 33
Аннотация

В данной работе рассматривается техническая возможность прямой монетизации сжигаемого в настоящее время попутного нефтяного газа. В основе предлагаемого подхода лежит технология низкотемпературной паровой конверсии углеводородов, позволяющая доводить факельные газы до соответствия требованиям к топливу для газопоршневых и газотурбинных электростанций. Обсуждаются приготовление и каталитические свойства новых катализаторов на основе родия для низкотемпературной паровой конверсии факельного газа. В качестве носителей наиболее перспективны смешанные оксиды церия-циркония. Такие катализаторы обладают рядом преимуществ по сравнению с хорошо изученными никелевыми катализаторами в реакции низкотемпературной паровой конверсии углеводородов.

КАТАЛИЗ В НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 

58-65 29
Аннотация

В работе исследовано влияние введения в композицию катализатора крекинга глины с различным содержанием оксидов железа на распределение серы сырья в получаемых продуктах и на количество образующихся оксидов серы при регенерации закоксованного катализатора после проведения реакции крекинга модельного серосодержащего сырья с содержанием серы 10 000 ppm из 2-метилтиофена или бензотиофена. При использовании сернистого соединения с более высокой молекулярной массой наблюдается увеличение доли серы сырья, переходящей в жидкие продукты и кокс. Увеличение содержания оксида железа в катализаторе от 0,61 до 1,53 мас.% при крекинге модельного сырья приводит к увеличению выхода жидких продуктов, а также к снижению конверсии модельного углеводорода и увеличению выхода кокса на катализаторе от 3,8 до 5,2 мас.%, при этом доля серы сырья, перешедшая в SO2, увеличивается в 4 раза.

66-74 46
Аннотация

Синтезированы бифункциональные катализаторы на основе сульфидов NiMo(W) и композитного носителя ZSM-23-Al2O3. Исследованы их свойства в превращении дизельных фракций с разным содержанием азота (<1; 10 и 20 ppm). Показана возможность получения с использованием синтезированных катализаторов гидрогенизатов с предельной температурой фильтруемости –38 °С, соответствующих требованиям ГОСТ Р 55475-2013 по содержанию бензиновой фракции, ароматических соединений, а также по значению производного цетанового числа. Проведено сравнение между собой свойств разработанных катализаторов на основе сульфидов NiMo и NiW и характеристик гидрогенизатов, полученных с их использованием. Помимо этого, свойства разработанных образцов сопоставлены со свойствами промышленного импортного катализатора изодепарафинизации на основе платины. Обнаружено, что разработанные катализаторы являются менее селективными по сравнению с образцом сравнения, однако обладают более высокой устойчивостью к наличию в сырье N-содержащих соединений.

БИОКАТАЛИЗ 

75-81 26
Аннотация

В данной работе исследовано влияние типа полисахаридного носителя для иммобилизации и инкапсулирования на стабильность химотрипсина. Проведено сравнение получаемых биокатализаторов по величине протеолитической активности. Установлено, что наибольшей протеолитической активностью, равной 192 ед./г, обладает композит целлюлоза-хитозан. Установлено, что иммобилизация незначительно смещает температурный и рН оптимумы химотрипсина, однако происходит их заметное расширение в область более высоких температур и щелочных значений рН. Показано, что наибольшее относительное увеличение активности иммобилизованного химотрипсина наблюдается при использовании композита целлюлоза-хитозан. Выявлено, что при хранении композитов целлюлоза-хитозан и целлюлоза-альгинат при хранении в течение 24 мес. снижение активности химотрипсина не превышает 45–50 %. По результатам исследований оптимальным носителем для иммобилизации химотрипсина является композит целлюлоза-хитозан.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СООБЩЕНИЯ 

82 30
Аннотация

В статье «Гидрирование 1,3-пентадиена на модифицированных Рd-содержащих катализаторах» авторов Л.М. Кустова, А.Л. Тарасова, А.Л. Кустова, опубликованной в журнале «Катализ в промышленности», Т. 22, № 3, 2022, с. 31–37 (DOI 10.18412/1816-0387-2022-3-31-37) допущена ошибка в номере гранта в благодарности, которую следует исправить следующим образом: Авторы благодарны Министерству науки и высшего образования Российской Федерации за финансовую поддержку (проект № 075-15-2021-978).



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