Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков
№ 1 (2015)
Скачать выпуск PDF №1(2015)

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ КАТАЛИЗА

6-11 259
Аннотация
Каталитические мембранные реакторы – элемент современных технологий, предлагаемых для проведения гетерогенных процессов. При пропускании реакционной смеси через поры мембраны с нанесенным на нее соответствующим катализатором реагенты находятся в тесном контакте, что обеспечивает высокую каталитическую активность при незначительном диффузионном торможении массопереноса. Чтобы определить оптимальные условия синтеза эфира жирной (этилгексановой) кислоты, осуществляемого по реакции этерификации в мембранном реакторе, было проведено моделирование процесса с помощью факторного планирования эксперимента и метода поверхности отклика (Factorial Design and Response Surface Methodology, FDRSM). Варьировались параметры, оказывающие существенное влияние на процесс этерификации: температура, мольное соотношение этанола и жирной кислоты, площадь внутренней поверхности мембранных пор. Проведены эксперименты в реакторе с модифицированной мембраной, согласно которым определены оптимальные условия, при которых конверсия достигает максимального значения (99,7 %): температура 30 °C, мольное соотношение 5 : 1, площадь внутренней поверхности мембраны 252450 cm2. Из сопоставления результатов моделирования и экспериментальных данных можно заключить, что факторное планирование – эффективный способ сократить время, затрачиваемое на оптимизацию условий проведения реакции.
12-17 100
Аннотация
Изучено влияние состава шихты, включающей оксид молибдена, углерод и металл-восстановитель (Zn или Al), на образование карбидов молибдена в процессе механической активации (МА) смеси. Фазовый состав механоактивированных образцов исследован методом рентгенофазового анализа. Определены оптимальная рецептура смеси и режимы МА, обеспечивающие получение высокодисперсного карбидсодержащего катализатора состава Mo2C + Al2O3. Показано, что состав среды (воздух, аргон) не оказывает существенного влияния на фазовый состав целевого продукта – карбида молибдена. Проведены каталитические испытания карбидсодержащего катализатора в реакции гидрообессеривания дибензотиофена (ДБТ) и установлено, что данный катализатор показывает высокую активность и селективность: при 320 °С конверсия ДБТ составляет 92,8 %, а содержание циклоалканов – 88,3 %. Полученные результаты могут быть использованы для создания промышленной безотходной технологии получения карбида молибдена.

КАТАЛИЗ В ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

18-26 141
Аннотация
Гомогенный катализатор, использованный в опытных работах 2005–2006 годов по отработке промышленного процесса окисления н-бутиленов в метилэтилкетон, представляет собой бесхлоридный водный раствор комплексов палладия в 0,25 М модифицированном растворе Mo-V-P гетерополикислоты брутто-состава H12P3Mo18V7O85 (ГПК-7’). Его преимущества – повышенная окислительная емкость в целевой реакции окисления н-C4H8 и повышенная термостойкость, позволяющая быстро регенерировать катализатор кислородом воздуха при 160–170 °С. В статье описано получение опытной партии катализатора общим объемом 50 л, исходными веществами являются V2O5, MoO3 и H3PO4. Ключевой момент синтеза – растворение V2O5 при перемешивании в разбавленном и охлажденном растворе H2O2. При этом образуются пероксидные комплексы V(V), которые при повышении температуры разлагаются с образованием 0,0175 М раствора H6V10O28. Этот раствор стабилизируют введением рассчитанного количества H3PO4 с получением более устойчивого 0,0125 М раствора H9PV14O42. Поскольку раствор H9PV14O42 занимает большой объем, его получение проводят три раза в реакторе на 300 л. В другом, основном, реакторе на 500 л при перемешивании растворяют MoO3 в воде с введением оставшейся части H3PO4. Полученную смесь упаривают, постепенно вводя в нее все ранее полученные порции разбавленного раствора H9PV14O42. Образовавшийся раствор ГПК-7’ упаривают приблизительно до 100 л и дважды фильтруют, отделяя незначительное количество осадка. Отфильтрованный раствор снова упаривают до 50 л и при перемешивании вводят в него при 70–80 °C рассчитанное количество PdCl2. Всего было получено 27 партий катализатора (Pd + 0,25 М ГПК-7’) общим объемом 1350 л. Этим катализатором были заполнены все аппараты опытно-промышленной установки синтеза МЭК.

КАТАЛИЗ В НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

27-54 281
Аннотация
Представлен обзор литературы в области катализаторов гидроизомеризации длинноцепочечных парафинов. В части I описан механизм реакций гидроизомеризации парафинов и проведен анализ данных, касающихся катализаторов гидроизомеризации на основе цеолитов различных типов. Часть II посвящена катализаторам на основе структурированных мезопористых материалов, частично восстановленных оксидов и оксикарбидов молибдена, смеси оксидов вольфрама ициркония. Описаны промышленные катализаторы, нашедшие применение в процессах изодепарафинизации дизельных топлив и масел.

ИНЖЕНЕРНЫЕ ПРОБЛЕМЫ. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ПРОИЗВОДСТВО

55-63 131
Аннотация
Выполнены теоретические и экспериментальные исследования динамических явлений в жидкофазном каталитическом процессе фтористоводородного алкилирования бензола высшими олефинами с образованием линейных алкилбензолов (ЛАБ). Обоснован динамический режим эксплуатации HF-катализатора и выработаны рекомендации по поддержанию оптимального расхода HF на регенерацию для обеспечения максимальной селективности и стабильности работы химико-технологической системы производства ЛАБ, использующего токсичный катализатор.

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ

64-69 278
Аннотация
Исследованы катализаторы для селективного окисления сероводорода в серу на основе оксида ванадия(V), нанесенного на непористый стекловолокнистый носитель с поверхностным слоем пористого вторичного носителя (SiO2). Катализаторы синтезированы методом импульсного поверхностного термосинтеза. Показано, что такие катализаторы характеризуются высокой активностью и приемлемой селективностью в практически важной температурной области ниже 200 °С. В частности, при температуре 175 °С и скорости подачи реакционной смеси 1 см3/(гкат·с) стекловолокнистый катализатор, содержащий 10,3 мас.% ванадия, обеспечивает полное превращение H2S с выходом серы 67 %, что как минимум в 1,35 раза превышает аналогичный показатель для традиционного железооксидного катализатора. При этом применение структурированного стеклотканного носителя позволяет эффективно минимизировать диффузионные торможения, а также существенно упростить масштабирование процессов на основе таких катализаторов. Описанные катализаторы могут быть применены для доочистки хвостовых газов установок Клауса, а также в других процессах, основанных на селективном окислении H2S.

БИОКАТАЛИЗ

70-78 168
Аннотация
В работе исследована активность биокатализаторов на основе фермента пероксидазы, иммобилизованной на Al2O3, SiO2 и на магнитных наночастицах Fe3O4, использование которых является перспективным направлением в биотехнологии. Активность полученных биокатализаторов изучалась в каталитическом процессе окисления 2,3,6-триметилфенола до 2,3,5-триметилгидрохинона, который является полупродуктом синтеза витамина Е. В работе показаны преимущества использования магнитных наночастиц Fe3O4 для иммобилизации пероксидазы в каталитическом синтезе 2,3,5-триметилгидрохинона. Подобраны оптимальные условия проведения процесса окисления 2,3,6-триметилфенола: рН 7,2, температура 50 °С. Методика синтеза магнитных наночастиц Fe3O4 с использованием недорогих исходных материалов и исследованный в работе способ каталитического окисления ТМФ до ТМГХ (полупродукта синтеза витамина Е) могут быть рекомендованы как альтернатива классическому промышленному способу получения ТМГХ.

ХРОНИКА

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СООБЩЕНИЯ



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