Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков
Том 18, № 1 (2018)
Скачать выпуск PDF

КАТАЛИЗ В ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

6-12 208
Аннотация

В статье приведены результаты экспериментальных исследований процесса синтеза циклопентана из дициклопентадиена. Рассмотрены особенности гидрирования в реакционно-ректификационном аппарате с противоточной схемой движения потоков в каталитической зоне. Реализована конструкция аппарата, позволяющая осуществлять процесс в режиме нисходящего прямотока. Исследовано влияние давления и мольного соотношения H2 : C10H12 на состав реакционной массы. Показано, что повышение температуры в зоне реакции приводит к увеличению содержания дициклопентадиена в продуктах. Экспериментально подтверждена возможность осуществления процесса в реакционно-ректификационных аппаратах разработанной конструкции с высокой конверсией дициклопентадиена и высокой селективностью образования циклопентана.

КАТАЛИЗ В НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

13-32 325
Аннотация

В связи с ухудшением качества нефтяного сырья все более актуальным становится вовлечение в переработку нетрадиционного углеводородного сырья (тяжелые нефти, битумы, остатки и др.). Переработка тяжелого нефтяного сырья (ТНС) требует разработки новых методик, которые должны быть эффективными в отношении выхода светлых фракций, подавления коксообразования и насыщения водородом жидких продуктов. В то же время капитальные и эксплуатационные затраты на процесс должны быть минимизированы, поскольку затраты на добычу и транспортировку ТНС в несколько раз выше, чем в случае легких и средних нефтей. В данном обзоре впервые систематизированы результаты исследований процесса каталитического парового крекинга ТНС – потенциальной альтернативы более традиционным процессам облагораживания ТНС, основанным на снижении содержания углерода (термический крекинг, висбрекинг, каталитический крекинг), либо насыщения водородом жидких продуктов (гидрокрекинг). Обсуждаются основные отличия данного процесса от процессов облагораживания ТНС с участием воды (водный пиролиз в суб- или сверхкритической воде), а также особенности проведения процесса каталитического парового крекинга в зависимости от режима процесса и типа катализатора и возможные механизмы участия воды в процессе.

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ

33-40 159
Аннотация

С целью выявления причин формирования различного состояния частиц палладия на традиционном δ-Al2O3 и композитном δ-Al2O3/Ni-ВПЯМ носителях исследовано изменение концентрации кислотных центров в обоих оксидах алюминия до и после нанесения активного компонента. Установлено, что в случае δ-Al2O3 количество протонодонорных ОН-групп и апротонных центров Льюиса составляет 316 и 575 мкмоль/г, что в 1,4 и 1,6 раза больше таковых в носителе δ-Al2O3/Ni-ВПЯМ. При этом количество ОН-фрагментов, связанных с пентакоординированным катионом алюминия, и центров Льюиса с QСО ≥ 35,0 кДж/моль в случае δ-Al2O3 в 1,8 раза больше, чем в оксиде алюминия на Ni-ВПЯМ. Показано, что палладий закрепляется преимущественно на ОН-группах, связанных с пентакоординированным катионом алюминия, и центрах Льюиса с QСО ≥ 35,0 кДж/моль. После нанесения палладия уменьшение количества данных центров в катализаторе на δ-Al2O3 примерно в 1,7 раза больше, чем в катализаторе Pd/δ-Al2O3/Ni-ВПЯМ. Это может свидетельствовать о более сильном взаимодействии частиц палладия с поверхностью традиционного δ-Al2O3 и определяет больший диапазон зарядовых состояний частиц палладия в катализаторе Pd/δ-Al2O3. Последнее приводит к более низкой селективности гидрирования ацетилена в этилен при использовании Pd/δ-Al2O3 по сравнению с катализатором Pd/δ-Al2O3/Ni-ВПЯМ.

41-50 160
Аннотация

Исследован процесс сверхкритической флюидной экстракционной регенерации ионообменного катализатора КУ-2ФПП. Использование в качестве экстрагента чистого и модифицированного полярной добавкой (Н2О) сверхкритического диоксида углерода (СК-СО2) в процессе, реализованном при Т = 383÷393 К и Р = 15÷25 МПа, отличает эффективное удаление полярных и неполярных органических соединений, дополняемое побочной реакцией карбоксилирования, ответственной за формирование диалкилфталата. Именно фактор побочной реакции представляется вероятной причиной неэффективности регенерационного процесса с участием СК-СО2 в качестве экстрагента. Использование в этой роли сверхкритической пропан-бутановой смеси (Т = 393 К, Р = 10÷15 МПа) позволяет восстановить активность катализатора до уровня, отвечающего требованиям промышленного использования.

51-59 181
Аннотация

Проведено сравнительное исследование активности промышленных и лабораторных образцов катализаторов состава СuO/Al2O3, MgO-Cr2O3/Al2O3, CuO-Cr2O3/Al2O3, CuO/Al2O3MgO-Cr2O3 для кипящего слоя в модельных реакциях окисления СО и СН4. Установлено, что для сжигания газообразных топлив и газовых смесей, в том числе низкопроцентных метановых смесей, наиболее перспективны алю-момедномагнийхромовые катализаторы. Исследование их активности в модельной реакции окисления метана при варьировании содержания магния в составе данной каталитической системы показало, что оптимальному содержанию магния соответствует диапазон 1–2 мас.%. Установлено, что металлы на поверхности данных образцов находятся в наиболее устойчивых состояниях: Cu2+, Cr3+, Mg2+ и Al3+. Исследованы состав, текстурные и прочностные характеристики образцов физико-химическими методами (БЭТ, РФЭС, РФА, рентгенофлуоресцентный анализ).

60-66 272
Аннотация

В процессе скелетной изомеризации н-гексана и промышленных легких бензиновых фракций исследованы свойства модифицированного палладием сульфатированного оксида циркония, полученного путем терморазложения растворов аммиачно-карбонатных комплексов циркония в водной среде. По сравнению с традиционными способами синтеза разработанный метод позволяет синтезировать нанодисперсные катализаторы с более высокими поверхностью и пористостью. Показано, что каталитическая активность образцов Pd-SZ в реакции скелетной изомеризации углеводородов зависит от содержания сульфат-иона, удельной поверхности катализатора и содержания алюмооксидного связующего. Сравнительные испытания разработанного в Институте катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН) катализатора ИК-Pd-SZ и его промышленных аналогов показали, что катализатор, полученный терморазложением оксикарбоната циркония, более активен. Это позволяет снизить температуру процесса изомеризации и получить дополнительное увеличение октанового числа изомеризата.

67-73 201
Аннотация

Изучены свойства металлов подгруппы железа (Fe, Co, Ni), нанесенных на мезопористый углерод Сибунит, в процессе образования углерода при каталитическом пиролизе высокомолекулярных алканов (гексан, ундекан и гексадекан). В случае катализатора NiO/Сибунит скорость образования углерода в интервале температур 500–600 °С уменьшается в ряду гексан > ундекан > гексадекан. Отлагающийся углерод представляет собой углеродные нановолокна. Установлен ряд активности восстановленных катализаторов в образовании углерода: 10%NiО/Сибунит > 10%CoО/Сибунит > 10%Fe2О3/Сибунит. Морфология углерода, образовавшегося на катализаторе 10%CoО/Сибунит, зависит от дисперсности частиц активного компонента: на частицах размером 10–30 нм растут многослойные углеродные нанотрубки (МУНТ), на частицах более 30 нм образуются углеродные нановолокна. Рентгеноструктурные исследования катализатора Fe2O3/Сибунит после реакции показали, что активный компонент может находиться как в виде металла, так и в виде карбида железа, причем доля каждой из фаз в составе катализатора зависит от дисперсности частиц активной фазы. При размере частиц 10–30 нм железо находится в виде металла, при бóльших размерах – в виде карбида. Сделан вывод, что за образование углеродных нановолокон ответственны частицы карбида железа, а за образование МУНТ – частицы железа.

БИОКАТАЛИЗ

74-79 182
Аннотация

Целью работы является нахождение оптимального состава питательной среды, соответствующего максимальному выходу биоэтанола при спиртовом брожении ферментативного гидролизата лигноцеллюлозного материала, полученного обработкой плодовых оболочек овса разбавленным раствором азотной кислоты на опытном производстве. Биотехнологические стадии осахаривания и сбраживания проведены с помощью промышленно доступных ферментных препаратов «Целлолюкс-А» и «Брюзайм BGX» и устойчивого к ингибирующим веществам гидролизатов продуцента ВКПМ Saccharomyces сerevisiae Y-1693. Определен состав питательной среды, при котором выход биоэтанола составляет 89,9 % от теоретического, что на 8,4 % выше по сравнению с нативным гидролизатом, а именно: концентрация сульфата аммония – 1,82 г/л, монофосфата калия – 0,98 г/л, дрожжевого экстракта – 6,47 г/л.

ХРОНИКА



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