N E W S
0 F THE N A T I 0 N A L A C A D E M Y 0 F SC IEN C ES 0 F THE R EPU BLIC 0 F K A Z A K H S T A N S E R IE S C H E M IS T R Y A N D T E C H N O L O G Y
IS S N 2 2 2 4 -5 2 8 6
V olu m e 3, N um ber 423 (2 0 1 7 ), 46 - 51 У Д К 547.213
B .K . M a ssa lim o v a , M .S . ^ l m a k h a n o v a M.Kh.Dulaty Taraz State University Taraz, Kazakhstan
e-mail:[email protected]
P A R T I A L O X I D A T I O N O F P R O P A N - B U T A N E M I X T U R E T O A K R O L E I N O V E R N A N O S T R U C T U R A L C A T A L Y S T S
Abstract. Оxidative conversion o f propane-butane mixture by air to oxygen-containing compounds at Т=523- 873К and space velocity 330-15000ч-1 on polyoxide catalysts containing 1-10% Mo, Ga, Cr o f different composition and ratio supported on natural Torgai clays (TC), Sary-0zek, Chankanai, IK-30 and IR-301 zeolites.
Supported polyoxide catalysts on the basis o f Mo, Cr, Ga, Bi, and Ce as well as natural clays o f Kazakhstan, were tested in the process o f oxidative conversion o f propane-butane mixture. The influence o f reaction temperature, contact time, composition and content o f active component o f catalyst were determined.
The gas mixture used for oxidation contained from 6 , 6 to 80,0% C3H8-C4H1 0 mixture and from 7,0 to 20,0%
oxygen in different ratios at 523-873К and W =300-15000h-1.
The treatment o f sorbents with 10% HCl facilitated the development o f pores and an increase in the pore radius.
The Si02/Al203 ratio (silica modulus) was increased after acid treatment too. The investigation on influence o f the nature o f carrier on yield o f acrolein from reaction temperature was carried out. It was shown that more high yields o f acrolein were produced over Torgai white clay (TWC).
Keywords: propane-butane mixture, catalyst, akrolein.
Э О Ж 547.213
Б .К . М а с а л и м о в а , M .C . К а л м а х а н о в а
М.Х. Дулати атындагы Тараз мемлекетлк университету Тараз к., Казакстан
Н А Н О К ¥ Р Ы Л Ы М Д Ы К А Т А Л И З А Т О Р Л А Р Д А П Р О П А Н - Б У Т А Н Д Ы К О С П А Н Ь Щ А К Р О Л Е И Н Г Е Д Е Й 1 Н Ж А Р Т Ы Л А Й Т О Т Ы Г У Ы Аннотация. Пропан-бутан коспасыныц ауамен оттеккурамдас композицияларга тотыгуы 523-873К температурада, 330-15000 саг-1 адлемдш жылдамдыкта, курамында 1- жэне 10% Mo, Ga, Cr курамдас полиоксидп катализаторларда; тасымалдагыш ретшде табиги Торгай сазбалшыгы, сондай-ак, Сары-взек цеолиту Шанканай цеолиту ИК-30, ИК-301 тасымалдагыштарын колдана отырып жYргiзiлдi. Пропан-бутан коспасын тотыктыру процесi Казакстанныц табиги сазбалшыктарына кондырылган Mo, Cr, Ga, Bi жэне Ce катализаторлары негiзiнде зерттелдт
Пропан-бутан коспасыныц тотыгуы реакция температурасы, жанасу уакыты, катализатордыц курамы мен белсендi фаза мeлшерi eзгертiле отырып жYргiзiлдi. Бастапкы реакциялык коспа курамында пропан
бутан коспасы 6,6-80,0% аралыгында; оттегi 7,0-20,0% аралыгында; температура 523-873К температура аралыгында; кeлемдiк жылдамдык 300-15000саг-1 аралыгында eзгертiле отырып зерттелiндi.
Сорбенттердi кышкылдык eндеу катализатордыц беттiк ауданы жэне кеуек радиусыныц улгаюымен катар, катализаттагы оттеккурамдас косылыстардыц шыгымыныц eсуiне эсерi зерттелiндi. S i02/Al203 (силикатты модуль) катынас катализаторларды кышкылдык eндеуден кешн eсетiндiгi аныкталды.
Температурага байланысты н еп зп eнiм - акролеиннiн шыгымы тасымалдагыш табигатына тiкелей эсерi зерттелiндi. Торгай аксазбалшыгында (ТАС)акролеиннiн шыгымы eте жогары болатындыгы кeрсетiлдi.
ТYЙiн сездер: пропан-бутанды коспа, катализатор, акролеин.
ISSN 2224-5286 Серия химии и технологии. № 3. 2017 К 1р к п е. ДYниежYзi бойы нш а каз1рп уакытта м унай eн д iр у к е з в д е атм осф ерага факел тур ш де жылына 100 млрд. куб. м. м унайга серш газдар жагылады ж эн е таралады. Соцгы жылдары элем дш м унай eн д iр у к eлем iн iн азаюы ж эн е табиги газга сураны сты ц артуына байланысты оларды энергетикалык р есур с тYрiнде гана ем ес, сондай-ак, кeм iрсутектiк ш ию зат ретш де суйык органикалык eн iм дерге айналды ру проц есш е кызыгушылык б1ртш деп артып к еледг
Казакстандагы eзек тi м эсел ен щ б1р1 - о т т е к т органикалык косылыстар м ен ол еф и н дерд1 алу максатында алкандарды ти1м д1 e н д е у болы п табылады. Кeпсаты лы процестерге караганда, осы косылыстарды алкандардан тш елей каталитикалык си н тездеп алу гылымдагы ж аца багыт ж эн е экономикалы к жагынан т т м д ь
М етан м ен этан тотыкканда курамы кYрделi ем ес косылыстар тYзiледi, ал пропан-бутанны ц жартылай тоты гуы нда каныкпаган кeм iрсутектер, альдегидтер, кышкылдар ж эн е спирттердщ тYзiлуiн кYтуге болады [1-5]. К азакстанда м унайхимиясы eн ер к эсiбiн iн калыптасып каркынды дам уы Yшiн к eптеген химиялык процестерд1 ж олга кою керек. Реакция салдары нан алынатын заттардыц курамы ж эн е оныц сапасы п р оц есс жYргiзу жагдайы на, э а р е с е колданылатын катализаторлар табигаты на тш елей байланысты. Олай болса, катализаторлар табигаты н кец м eлш ерде н ем есе колданылган тасымалдагыш тардыц курамдарын eзгер ту аркылы ж етю зуге болады [6-8]. ДYниежYзiндегi аткарылып жаткан гылыми орталыктардагы ж умы старга ш олу ж асаган к езде кeм iрсутектерiнiн жартылай тоты гу п р о ц е с курамы кeпком поненттi катализаторлар н ем есе A l20 3, S i 02 ж эн е цеолит сиякты тасымалдагыш тарга кондырылган м он о-, би к о м п о н ен т т м еталдарм ен оларды ц ок сидтерiн де жYргiзiлiп жатканы байкалады [9-12].
Зерттеуш iлер назары н е п з ш е н катализаторлар курамына, реакция м ехани зм iн е кeбiрек багытталган да, ал табиги тасымалдагыштар м ен оларды ц курамы к eбiн есе кeлецкелi ж агдайда калдырып отырган [13-14].
Республикамы з мунай-газ корларына кандай бай болса, табиги сазбалш ы ктарга д а сондай.
Б iзде к ездесетiн сазбалшыктар катализаторларга тасымалдагыш р е т в д е пайдалануга болатынын алгашкы рет гарсеткен авторлар [1-3] жумы стары н атауга болады . К азакстанда эр eц iр де кeптеп к ездесетш табиги саз балшыктарды гылыми тургы дан зерттеп, кeм iрсутектердi eн д е у п роц есiн е кещ нен пайдалану алдагы турган eзектi м эсел ер ш щ бiр i д еп карауга болады . Осы тургы дан пропан-бутан (С3-С4) кeм iрсутектерiнiн жартылай тоты гуы н eн дiр iстен шыгатын белгiлi катализаторлармен катар, Торгай eц iр iн де к eптеп к ездесетш саз балшыктарды ж еке н ем есе тасымалдагыш ретш де колданы лу аркылы зерттелдi.
М унайхимиясы ндагы к eптеген процестер Yшiн ец басты болашагы зор ш икiзат - ж ещ л алкандар болы п табылады, олар eте арзан, к олж етiм дi ж эн е олеф индер м ен ароматты косылы стармен салыстырганда экологиялык м эселелердi туды рмайды [15-16].
[17] ж ум ы ста к eрсетiлгендей эртYрлi к eлем дiк ж ылдамдык, ж анасу уакыты, катализатор курамы м ен м eлш ерi, бастапкы реакциялык коспа, реакция тем пературасы , тасымалдагыштар eзгертiле отырып зерттеу ж умы сы жYргiзiлдi. Тасымалдагыш ретiн де Казакстанныц табиги сазбалшыктары, цеолиттерi колдыныла отырып, эртYрлi курамды катализаторлар зерттелдi.
З е р т т е у э д к т е р ь П ропан-бутанды коспадан акролеин алу п роц есi кварцтан ж асалган тYтiктi реакторм ен камтамасыз етш ген, атмосфералы к кысы мда агынды конды ргы да тэж iри белер жYргiзiлдi [18].
Бастапкы ж эн е реакциядан кейiн шыккан газ фазасыныц ж эн е суйы к eн iм д ер д iн сандык, сапалык курамы «A gilen t T ech n ologies 6 8 9 0 N » (А К Ш ) хром атограф ы нда жYргiзiлдi. С интезделген катализаторлардыц (электронды к микроскоп, рентгенфазалы к анализ) физика-химиялык касиеттерi зерттелiндi. С3-С4 каныккан кeм iрсутектердiн тоты гу процеш нде М о, Ga, Cr сиякты элем енттерм ен тYрлендiрiп, колданылган полиоксидтi катализаторлар физика-химиялык эдютер:
БЭТ, И К -спектроскопия, элем енттiк анализ, электронды к м икроскоп ж эн е рентгеноф азалы к анализ аркылы зерттелдь
0 ртYрлi тасымалдагыштарга кондырылган бiр-, екi-, Yшкомпоненттi катализаторлар дайындалды . Тасымалдагыш ретiнде Торгай ак саз балшыгы, Торгай кызыл саз балшыгы, Сары- в з е к цеолитi, Ш анканай ц ео л и п , И К -30, И К -301, Z SM -5 цеолиттерi колданылды. Тасымалда- гыштардыц барлыгы д а алдын ала кептiрiлiп, кYЙдiрiлiп, туз кышкылы е р т н д ю н д е eн дел iп , содан соц кайтадан кYЙдiрiлдi.
М еталдарды ц 1-10%-дык, улестерш е лайыкты етш катализаторлар дайы ндау Yшiн олардыц судагы туздары ны ц ерiтiндiлерiн сiнiру э д iс i бойы нш а Торгайдыц сазбалш ы гы на кондырылып кептiрiлдi. С одан кеш н дайындалган Yлгiлер 2 сагат бойы 773К сiнiрiлген туздарды ыдырату уш ш кYЙдiрiлiп, салк^1ндаганнан кейiн шыны сауыттарга салынып, эксикаторда сакталынды [19].
А л ы н г а н н эт и ж ел ер ж э н е о л а р д ы т а л к ы л а у . П ропан-бутан коспасы ны ц жатрылай тотыгу процеш нде тYзiлетiн акролеиннiн шыгымына катализатор курамы, тем пература, тел ем дш ж ылдамдык, ж анасу уакыты эсер i зерттелдi. Температураны ц e с у ретш е карай катализаттагы акролеин шыгымы бiртiндеп eсет iн д iгi байкалды [16]. 673К тем пературада акролеиннщ катализаттагы шыгымы бiртiндеп e d ^ 873К тем пературадан бастап оныц шыгымы 74% ж етедг М он оокси дтi катализаторга кдраганда, Yш ком поненттi катализатордыц акролеин шыгымыныц артуына тiкелей эсер i аныкталды. Катализаторлардыц фазалык, курамы рентгендiк дифрактометр D R 0 H -4 -07 Со Кa-сэул ел ен дiр у аркылы аныкталды. Дифрактом етрлш реф лек стердi салыстыру унтакты стандартты JCPDS картотекасы аркылы жYргiзiлдi.
П ропан-бутанды коспаны ц тотыгуы ндагы катализаторлардыц м орф ологиясы м ен бeлш ектердiц аукымын аныктау Yшiн электронды м икроскоп э д ^ колданылды.
Катализаторларды Э М -1 2 5 К электронды м икроскоп т е м е п м е н бiрсатылы кeм iр репликасы эдiсiм ен микродифракция аркылы экстракцияланып, жарыктандыру э д iс i аркылы зерттелдi. ТYсiру бeлш ектердiц к eлем iн е байланысты эртYрлi Yлкейтулерде жYргiзiлдi.
Репликтер В У П -5 конды ргы сы нда бYркiтiлiп, ал тасымалдагыш концентрленген H F -да ерiтiлдi. Э М эд iсiм ен ж екеленген кристалдардагы электрондарды ц дифракциясын ж эн е дисперстелеген бeлш ектердiн шогырлануын байкауга болады. А л, РФ А э д iс i барлык фазалардыц жалпы дифрактограммасы н жазып тер се т ед г Сондай-ак, РФ А э д iс i фазаларды ц к eр iн уi уш ш , олар ж еткiлiктi iрi тел ем д е болуы шарт. Э М микродифракция уш ш электрон шогырына материалдарды ц м eлдiрлiгi мацы зды болы п табылады. Сондыктан, Э М э д ^ бойы нш а таб^1лган к eптеген фазалар, сезiмталдылыFына байланысты РФ А эд iсiм ен зерттеген де байкалмауы мYмкiн.
Катализаторларды зер т теуде екi эдю те бiр iн -бiр i толыктырады ж эн е орта эсерш ен оларды ц толык суретiн т ер сет ед г
Т эж iри бе к езiн де жоFары белсендiлiк терсетк ен 5% M oC rG a/ТБ+И К -30 катализаторы реакцияFа дей iн ж эн е кеш н инфракызыл ж эн е электронды м икроскоп эдiстер i аркылы зерттелдi.
Бастапкы 5% M oC rG a/ТБ+И К -30 Yлгiсiнiн Э М суреттерiнде (1-сур ет) бастапкы Yлгiде к eлем i 3-5 нм - д е н 10-15 нм аралыFындаFы бeлш ектердiн шоFырлануы байкалады. М икродифракциялык суретте ш ец бер тYрiнде орналаскан эртYрлi фазалардыц коспасы нан туратын реф лекстер к eрсетiлген.
1 суретте бастапкы катализатордыц электронды к м и к р о с к о ш ^ ы суретi кeрстiлген. К eл ем i 3-5 нм аралыFындаFы бeлш ектердщ комакты шоFыры кeрсетiлген. М икродифракциялы к сурет мына фазалар коспасы на сэйк ес к еледг a-G a203 (A ST M , 6-5 0 3 ), Cr0,1 7Moo,8302 (A ST M , 3 4 -4 7 3 ) ж эн е C r 0 (A ST M , 6 -5 3 2 ), M o4O n (A S T M , 13-142).
1 сурет - 5%MoCrGa/ТБ+ИК-30 бастапкы катализаторыныц электрондык микросокоп суреп. a-Ga20 3 (ASTM, 6-503), Cr0j17Mo0,830 2 (ASTM, 34-473) жэне Cr0 (ASTM, 6-532), Mo40 „ (ASTM, 13-142).
2-суретте 873К тем пературада eн дел ген катализатордыц микродифракциясы берiлген. К eлем i 7 -2 0 нм болатын бeлш ектердiн комакты шоFырлануы кeрсетiлген. М икродифракциялык сурет фазалар коспасы нан турады: G a 0 2H (A ST M , 6 -1 8 0 ), a - G a 0 0 H (A ST M , 2 6 -6 7 4 ), M o305 (A ST M , 2 0 754).
ISSN 2224-5286 Серия химии и технологии. № 3. 2017
2 сурет - 5%МоСгОа/ТБ+ИК-30 ецделген катализатордыц электрондык микросокоп сурету GaO2H (ASTM, 6-180), a-GaOOH (ASTM, 26-674), Mo3O5 (ASTM, 20-754).
3-суретте келем1 10 нм жуыкка 1р1 белш ектерден т^ратын агрегаттар шогыры керсетш ген: а- G aO O H (A ST M , 2 6 -6 7 4 ), Сг0л7М о0,8зО2 (A ST M , 3 4-473 , C r M o 0 4 (A ST M , 2 9 -452).
3 сурет - 5%MoCrGa/ТБ+ИК-30 ецделген катализатордыц электрондык микросокоп сурету a-GaOOH (ASTM, 26-674), Cr0,17Mo0,83O2 (ASTM, 34-473), CrMoO4 (ASTM, 29-452)
Соны мен, 5% M oCrG a/ТБ+И К -30 катализаторында акролеин шыгымыныц ^лгаюы CrM oO4 фазасыныц тYзiлуiне байланысты.
Соны мен катар, пропан-бутан коспасыныц жартылай тотыгуы п р оц есш де 5% M oCrGa/TB+HK- 30 катализаторында акролеиннщ катализаттагы шыгымыныц т^рактылыгы 110 сагат бойы 74%
керсеттг
Реакция тем пературасы , бастапкы реакциялык коспадагы пропан-бутанны ц катынасы, к елем дiк жылдамдык, катализатордагы б ел сен дi фазалардыц курамы м ен м елш ерш езгерту аркылы катализатта 74,0% акролеин, 49,4% метилэтилкетон алынды. А л, газ ф азасы нда СО, СО2, Н 2, СН4, С2Н4 ете аз м елш ерi табылды (К есте 1).
1 кесте - Пропан-бутанды коспаныц оксигенаттарга дейiн жартылай тотыгуы. W=7500саF-1; Тр=873К; Укт=2мл;
KC:02:N2=7:1:4, Катализатор: 5%MoCrGa/ТБ+ИК-30
CзН8:С4Нlo:С2Н6, %
Конверсия, % Кат ализат ц%рамы, %
8Н33С С4Н10 С2Н6
аце- таль- дегид
аце
тон
акро
леин
МЭК Орке
кышкылы
бензол
70:30:0 23,0 23,0 - 9,0 1,3 38,3 36,5 1,7 2,5
62:28:10 27,0 71,0 27,0 9,3 1,7 27,4 49,4 0 4,7
99,2:0:0,8 100,0 - 100,0 7,0 9,5 74,0 9,5 0 0
Газ фазасында СО, С02, Н2, СН4, С2Н4 iздерi байкалды.
^ о р ы т ы н д ы . 0 к с и д т i катализаторларда жYретiн органикалык косылыстардыц тотыFу п роц есi ен ер кэсш тер де кептонналы к химиялык ен iм дер (альдегидтер, кетондар, спирттер, кышкылдар) ен д iр у д iц н егiзi болы п табылады.
С3-С4 ке!ш рсутектерш щ ТорFай сазбалшыFында 1-10% M oCrGa/ТАСБ, 5% M oCrG a/ТАСБ+
Z S M -5+ A ln(O H )3n-1N O3 ж эн е 10% М е/ТАСБ (Me: M o, Ce, B i, Cr, Ga, Fe, M n, N i, Co, Zn), 5% M oCrG a/ТБ+И К -30 каталитикалык жYЙелерiнде жартылай т о т ы у ы кеп баFытты (жартылай ж эн е толык тотыFу, крекинг, дегидр лен у, ароматтану) кYPделi процесс.
Реакция н эти ж есiн де ацетальдегид, ацетон, м етанол, М Э К , этанол, бен зол, кротон альдегиду акрилдi кышкыл, пропионды кышкыл, СН4, С2Н4, СО, С 0 2, Н2 сиякты заттар тYзiледi.
П роц есте тузш етш газ ж эн е суйык ен iм д ер д iц э р т у р л ш п м ен м елш ерлерi реакция жYргiзу жаFдайларын кецiнен езгертуге байланысты (температура, ж анасу уакыты, к елем дiк жылдамдык, бастапкы реакциялык коспа курамы) катализаторлардыц, тасымалдаFыштардыц таботаты м ен курамы, к¥PамындаFы фазалык курылымдар оларды ц белш ектiк келем i, менш iктi ауданы ж эн е кеуектiлiктерi сиякты сипаттамаларFа байланыстылыны аныкталды.
ЭДЕБИЕТ
[1] Arutyunov V.S., Magomedov R.N., Proshina A.Y., Strekova L.N., 2014, Oxidative conversion of light alkanes diluted by nitrogen, helium or methane, Chem. Eng. J., 238, 9-16.
[2] Bocanegra S., Ballarini P., Zgolicz P., Scelza O., de Miguel S., 2009, Highly selectiveand stable bimetallic catalysts supported on different materials for n-butane dehydrogenation, Catal. Today, 143, 334-340.
[3] Casaletto M.P., Land G., Lisi L., Patrono P., Pinzari F., 2010, Effect of the support on the catalytic prpperties of vanadil phosphate in the oxidative dehydrogenation of propane, J. Mol. Catal. A. Chem., 329, 50-56.
[4] Choudhary V.R., Mantri K., Sivadinarayana C., 2000, Influence of zeolite factors affecting zeolitic acidity on the propane aromatization activity and selectivity of Ga/H-ZSM-5, Micropor. Mesopor. Mater., 37, 1-8.
[5] Crapanzano S., Babich I.V., Lefferts L., 2013, The influence of over-stoichiometry in La2Ni0.9V0.1O4.15+S on selective oxidative dehydrogenation of propane, Catal. Today, 203, 17-23.
[6] Dossumov K., Tungatarova S.A., Kuzembaev K.K., Massalimova B.K., 2005, Oxidative C3-C4 hydrocarbon conversion to olefins and oxygen-containing compounds in the presence of molybdenum and tungsten polyoxometalates, Petroleum Chemistry, 45, 261-263 (in Russian).
[7] Dossumov K., Tungatarova S.A., 2010, Synthesis of acetone and acetaldehyde from propane-butane mixture, Materials Research Society Symposium Proceedings, August 15-19, Cancun, Mexico, Warrendale, Pennsylvania, 1279, 215-221.
[8] Erofeev V.I., Medvedev A.S., Khomyakov I.S., Erofeeva E.V., 2013, Conversion of gas-condensate straight-run gasolines to high-octane gasolines over zeolite catalysts modified with metal nanopowders, Russian Journal of Applied Chemistry, 86, 979-985.
[9] Esche E., Arellano-Garcia H., Biegler L.T., Wozny G. 2012, Two-dimensional modeling of a packed-bed membrane reactor for the oxidative coupling of methane, Chemical Engineering Transactions, 29, 1537-1542.
[10] O’Neill C., Wolf E.E., 2010, Partial oxidation of propane to acrolein in a dual bed inert membrane reactor, Catal.
Today, 156, 124-131.
[11] Palma V., Ricca A., Meloni E., Miccio M., Martino M., Ciambelli P., 2015, Methane steam reforming intensification:
experimental and numerical investigations on monolithic catalysts, Chemical Engineering Transactions 43, 919-924.
[12] Urlan F., Marcu I.C., Sandulescu I., 2008, Oxidative dehydrogenation of n-butane over titanium pyrophosphate catalysts in the presence of carbon dioxide, Catal. Commun., 9, 2403-2406.
[13] Wang G., Dai H., Zhang L., Deng J., Liu C., He H., Au Ch.T., 2010, CrOx/nano-Ce0.60Zr0.35Y0.05O2 catalysts that are highly selective for the oxidative dehydrogenation of isobutane to isobutene, Appl. Catal., A, 375, 272-278.
[14] Yang H.P., Fan Y.N., Feng L.Y., Qiu J.H., Lin M., Xu B.L., Chen Y., 2002, The structure and catalytic properties of Bi-V-Mo-O composite oxide catalysts for selective oxidation of propane, Huaxue xuebao, 60, 1006-1010.
[15] Восмерикова Л. Н.,. Восмериков А.В., Ечевский Г.В. Превращение природного газа в жидкие продукты на биметаллических цеолитных катализаторах // Химическая технология - 2007.-Т. 8. -№ 12. - С.554-558.
[16] Масалимова Б.К. Табиги сазбалшыкка кондырылган MoCrGa катализаторында пропан-бутанныц жартылай тотыгуы. Канд.дисс.автореф. Алматы, 2007. 25б
[17] Масалимова БД. Полиоксидп катализаторларда пропан-бутанныц этиленге дешн тотыта дегидрленуi //^Р ¥ЕА Хабарлары. -2013. №3. Б.70-73.
[18] Massalimova B.K. MoCrGa catalysts supported on natural clays for the process of oxidative conversion of propane- butane mixture. Russia. 2015. P.432.
[19] Massalimova B.K. Oxidative conversion of propane-butane mixture to hydrogen over polycomponent oxide catalysts.
Italy. 2015. P.194-195
[20] Massalimova B.K Partial oxidation of C3-C4 hydrocarbons to oxygenates over Mo containing modified catalysts.
Bulletin d’EUROTALENT-FIDJIP. 2013. Vol.1. P.90-92
REFERENCES
[1] Arutyunov V.S., Magomedov R.N., Proshina A.Y., Strekova L.N. Chem. Eng. J , 2014, 238, 9-16. (in Eng.) [2] Bocanegra S., Ballarini P., Zgolicz P., Scelza O., de Miguel S. J. Catal. Today, 2009,143, 334-340. (in Eng.) [3] Casaletto M.P., Land G., Lisi L., Patrono P., Pinzari F. J. Mol. Catal. A. 2010, Chem., 329, 50-56 (in Eng.).
ISSN 2224-5286 Серия химии и технологии. № 3. 2017 [4] Choudhary V.R., Mantri K., Sivadinarayana C. Micropor. Mesopor. Mater., 2000, 37, 1-8 (in Eng.).
[5] Crapanzano S., Babich I.V., Lefferts L., Catal. Today, 2013, 203, 17-23 (in Eng.).
[6] Dossumov K., Tungatarova S.A., Kuzembaev K.K., Massalimova B.K., Petroleum Chemistry, 2005, 45, 261-263 (in Russ).
[7] Dossumov K., Tungatarova S.A., Materials Research Society Symposium Proceedings, 2010, August 15-19, Cancun, Mexico, Warrendale, Pennsylvania, 1279, 215-221(in Eng.).
[8] Erofeev V.I., Medvedev A.S., Khomyakov I.S., Erofeeva E.V. Russian Journal o f Applied Chemistry, 2013,86, 979- 985(in Eng.).
[9] Esche E., Arellano-Garcia H., Biegler L.T., Wozny G. Chemical Engineering Transactions, 2012, 29, 1537-1542 (in Eng.).
[10] O’Neill C., Wolf E.E. Catal. Today, 2010, 156, 124-131 (in Eng.).
[11] Palma V., Ricca A., Meloni E., Miccio M., Martino M., Ciambelli P., Chemical Engineering Transactions 2015, 43, 919-924 (in Eng.).
[12] Urlan F., Marcu I.C., Sandulescu I Catal. Commun, 2008, 9, 2403-2406 (in Eng.).
[13] Wang G., Dai H., Zhang L., Deng J., Liu C., He H., Au Ch.T., Appl. Catal, 2010, A, 375, 272-278 (in Eng.).
[14] Yang H.P., Fan Y.N., Feng L.Y., Qiu J.H., Lin M., Xu B.L., Chen Y., 2002, Huaxue xuebao, 60, 1006-1010 (in Eng.).
[15] Vosmerikova L,N.,. Vosmerikov А.У., Echcvskii G.V. Chimicheskay technologiy 2007,. 8, 12, 554-558. (in Russ).
[16] Masalimova B.K (dissertation) abstract A lm a ty. 2007. 25p (in Kaz).
[17] Masalimova B.K. VestnikNANRK. 2013, 3. 70-73. (in Kaz).
[18] Massalimova B.K. MoCrGa catalysts supported on natural clays for the process of oxidative conversion of propane- butane mixture. Russia. 2015, 432 (in Russ).
[19] Massalimova B.K. Oxidative conversion of propane-butane mixture to hydrogen over polycomponent oxide catalysts.
Italy. 2015, 194-195(in Russ).
[20] Massalimova B.K Partial oxidation of C3-C4 hydrocarbons to oxygenates over Mo containing modified catalysts.
Bulletin d’EUROTALENT-FIDJIP. 2013, 1, 90-92 (in Eng.).
УДК 547.213
Б.К.М асалимова, М .С.Калмаханова
Таразский государственный университет имени М.Х. Дулати Г.Тараз, Республика Казахстан
ПАРЦИАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ПРОПАН-БУТАНОВОЙ СМ ЕСИ ДО АКРОЛЕИНА Н А НАНОСТРУКТУРНЫ Х КАТАЛИЗАТОРАХ
Аннотация. Окислительное превращение пропан-бутановой смеси воздухом в кислородсодержащие композиции при Т=573-873К и объемной скорости 330-15000ч-1 на полиоксидных катализаторах, содержа
щих 1-10% Mo, Ga, Cr различного состава и соотношения, нанесенных на природные Торгайские глины, а также на Сары-Озекский, Чанканайский, ИК-30, ИК-301 цеолиты. Были проведены исследования процесса окислительной конверсии пропан-бутановой смеси на природных глинах Казахстана, а также на нанесенных полиоксидных катализаторах на основе Mo, Cr, Ga, Bi и Ce. Проведено варьирование температуры реакции, времени контакта, состава и содержания активного компонента катализатора. Исходная реакционная смесь содержала от 6 , 6 до 80,0% C3H8-C4H1 0 смеси и от 7,0 до 20,0% кислорода в различных соотношениях и была испытана при 523-873К и W =300-15000ч-1.
Кислотная обработка сорбентов способствовала разработке поверхности и увеличению радиуса пор, что приводило к увеличению кислородсодержащих соединений в катализате. SiO2/Al2O3 соотношение (силикат
ный модуль) также увеличивалось после кислотной обработки.
Проведено исследование влияния природы носителя на выход основного продукта - акролеина в зависимости от температуры. Показано, что наиболее высокие выходы акролеина получены на Торгайской белой глине (ТБГ).
Ключевые слова: пропан-бутановая смесь, катализатор, акролеин.
