Разработка катализаторов и изучение закономерностей реакции дегидрирования изобутана

• Автор: Аббасова, Гюльхарум Гейбулла кызы
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Баку
• Количество страниц: 119 c. : ил

ВВЕДЕНИЕ 1,.

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

I Катализаторы дегидрирования низших парафиновых углеводородов

2. Кинетика и механизм реакции дегидрирования

изобутана на алгомохроовых катализаторах

ГЛАВА П. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

1. Описание экспериментальной установки и методик анализа .

2. Катализаторы и исходные вещества

3. Проведение опытов

ГЛАВА Ш. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТОВ И ИХ ОБСУВДЕНИЕ

1. Измерение каталитической активности синтезированных образцов в реакции дегидрирования изобутана в изобутилен
2. Исследование кинетики и механизма реакции дегидрирования изобутана .
3 Изотопный обмен изобутана и изобутилена с
дейтерием на алюмохромовых катализаторах .
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Е.Фрей I, впервые осуществили каталитическое дегидрирование изобутана в изобутилен на оксиде хрома. При невысокой температуре 3 К и атмосферном давлении конверсия изобутана в реакции I составляет 9,2, а побочные реакции практически отсутствуют. М.Н. Дементьева, В. К.Серебрякова и А. В.Фрост 2 при дегидрировании изобутана над оксидом хрома при температуре 8 К и атмосферном давлении получили изобутилен в начальный период работы катализатора с выходом . Однако через суток работы катализатора эта величина снизилась до 8,5. А.В. Гросс и В. Н.Ипатьев 3, используя алюмохромовый катализатор при 3 К и атмосферном давлении, варьируя время контакта от 0,5 до 2,0 с. Работы Р. Д.Оболенцева, К. А.Вершининой и Е. В.Скворцова 4 также были направлены на изучение алюмохромовых катализаторов в реакции I. Согласно данным 4, 5 реакция каталитического дегидрирова
7
ния изобутана в изгутилен имеет индукционный период. Исследования пока5йгашот, что лучшим носителем является ак тивированннй оксид алюминия, а наиболее активными компонентами оксиды АУ , Сг , причекК. Мо0 к ЗДб. У фазами 8. Авторами 9 доказано, что высокой удельной активностью обладают У твердые растворы, обогащенные ЛОз , и в составе алюмохромовых катализаторов оксид алюминия находится в фазе, а фаза является неактивной фазой. Чем же объясняется такое отличие и фазы оксида алюминия Отличие объясняется различиями в электронном характере образцов. Установлено, что У форма является метастабильным оксидом шпинельного типа с заметным ионным характером и, следовательно, со значительной концентрацией поверхностных Сг ионов, а формаоксида алюминия, наоборот, стабильна, обладает сильной ковалентностью, и поэток не имеет на поверхности подходящих в качестве активных центров ионов хрома. В работе показано, что эффективность использования оксида алюминия как подложки для Ог. Окоид храма в качестве дегидрирующего катализатора подробно исследовался в работах Лазье и Вогена II. Они нашли, что активной формой является аморфный оксид хрома термическая обработка ведет к кристаллизации оксида хрома и вызывает падение его активности. Виссэ наедено, что аморфный оксид хрома при употреблении в качестве катализатора, особенно при регенерации воздухом, кристаллизуется, образуя с. А 5 в . Низкая каталитическая активность кристаллизованного оксида хром, обязана, повидимому, малой величине поверхности. Изучению влияния свойств катализаторов, содержащих и Жг , условий приготовления посвящено большое количество работ. Многими исследователями, работающими у нас и за рубежом 3, , , показано, что алюмохромовые катализаторы являются наиболее эффективными в реакциях дегидрирования и обладают рядом специфических свойств. Изучение роли носителя и активного компонента показало, что самым активным катализатором для реакции дегидрирования низших парафинов является катализатор, приготовленный на основе ГЖг и 7г . Имеются работы , показывающие, что оптимальное количество оксида хрома в составе алюмохромового катализатора находится в интервале ,0,0. Влияние количества оксида хрома на активность алюмохромового катализатора было изучено в работе , где показано, что увеличение количества оксида хрома от 2,0 до ,5 повышает выход целевого продукта и избирательность процесса. Дальнейшее повышение концентрации оксида хрома вызывают побочные каталити. В работах были подтверждены данные ряда исследователей, которые рекомендовали для получения низкомолекулярных олефинов каталитическим дегидрированием алюмохромовые катализаторы, содержащие 5,0,0 з. В лаборатории Химия и технология полупроводниковых катализаторов ИНХП АН Азерб. ССР на протяжении ряда лет под руководством проф. Б.А. Дадашева проводились работы по синтезу и исследованию активности, а также изучению физикохимических параметров алюмохромовых катализаторов, промотированных оксидами различных элементов в реакции дегидрирования нСМуо , С4 Ио , и , , . Были установлены оптимальные количества активного компонента в составе алюмохромового катализатора, его генезис и роль носителя и выяснена природа активных центров.