CC BY
43
М. А. Бочков, О. И. Ахмеров, Х. Э. Харлампиди КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ ЖЕЛЕЗА, ВАНАДИЯ И МОЛИБДЕНА
В ПРОЦЕССЕ СИНТЕЗА ИЗОПРЕНА
Ключевые слова: железо, ванадий, молибден, каталитическая активность.
Исследовано влияние соединений железа, ванадия и молибдена на каталитическую активность в реакции дегидрирования углеводородов в изопрен.
Keywords: iron, vanadium, molybdenum, catalytic activity.
Influence of iron, vanadium and molybdenum compounds on catalytic activity in dehydrogenation reaction of hydrocarbons in an isoprene is investigated.
Интенсификация процесса дегидрирования изоамиленов в изопрен может быть достигнута путем совершенствования катализаторов, в частности, изменением их состава и свойств.
Анализ литературных данных показывает, что катализаторы имеют многообразный состав и
используются различные методы синтеза. Однако до сих пор нет единого мнения о природе активного компонента катализатора, о роли вводимых в состав различных соединений, об их влияние на
эксплуатационные характеристики катализатора.
Цель работы - исследование влияния
соединений железа, ванадия и молибдена на каталитическую активность в реакции дегидрирования изоамиленов в изопрен.
Экспериментальная часть
Получение железооксидных соединений -гидрооксиды и оксиды железа (III), оксид железа(П,Ш) - проводилось осаждением из растворов. Сложные оксидные системы синтезировали смешением кислородного соединения железа с солями ванадия или молибдена, или их совместной кристаллизацией из растворов. Порошки сушились, формовались, прокаливались.
Исследование каталитической активности образцов в реакции дегидрирования изоамиленов в изопрен проводилось на лабораторной проточной установке.
В качестве показателя активности катализатора приняли выход изопрена на пропущенные углеводороды (ВП), рассчитанный по формуле:
ВП= Сс5н8 конт^газ--------100
(Сс5н10+Сс5н8)сырье
В качестве показателя селективности по изопрену приняли выход изопрена на разложенные углеводороды (ВР), рассчитанный по формуле:
Результаты и их обсуждение
В процессе синтеза оксидных систем происходит дегидратация исходных соединений, их терморазложение, окисление, а также твердофазное взаимодействие с образованием сложных оксидных систем [1].
Изменение фазового состава происходит также при высокотемпературном взаимодействии твердой фазы, состоящей из оксидных соединений высшей валентности, с окислительно-
восстановительной реакционной средой.
Все это в итоге приводит к образованию многофазных систем, которые определяют активность катализаторов [2,3].
Экспериментальные данные по
каталитической активности железооксидных, железованадиевых и железомолибденовых систем в процессе синтеза изопрена при 600 °С приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Активность каталитических систем
Система Активность, % Продолжительность, мин
о т о \о о о <N о in о 00 о <N
FeA) ВП 15, 3 18 9,1 8,2 7,2 6,4
ВР 77, 7 70, 0 74, 3 58, 6 50, 0 5 ,
Fe-Mo ВП 17, 4 11, 9 7,7 7,6 6,3 7,0 6,6
ВР 74, 7 8 , 81, 5 82, 9 85, 0 83, 3 85, 4
Fe-V ВП 28, 8 23, 4 18, 4 17, 2 49 2
ВР 72, 3 77, 4 78, 8 81, 5 83, 1
Вр— Сс5н8 конт. газ____________________________-100
(Сс5Н10+Сс5Н8)сырье _ Сс5Н10 конт. газ Исследования показали, что при введении в
состав железооксидной системы соединений ванадия или молибдена происходит рост выхода
изопрена на разложенные углеводороды (ВР) до значений сопоставимых с данными селективности промышленных катализаторов (МЕТ, БЛ8Р), которые составляли при испытаниях в аналогичных условиях 81-85%.
Литература
1. Р.Рипан, И.Четяну Неорганическая химия. Т-2, Мир, Москва, 1972. 871 с.
2. О.И.Ахмеров, А.Х.Хузина. Вестник Казанского Технологического Университета. 4, с 395-397 (2010)
3. О.И.Ахмеров, Вестник Казанского технологического университета. 14. 17. С.269-271 (2011)
© М. А. Бочков - инж. каф. общей химической технологии КНИТУ; О. И. Ахмеров - канд. хим. наук, доц. каф. технологии неорганических веществ и материалов КНИТУ; Х. Э. Харлампиди - д-р хим. наук, зав. каф. общей химической технологии КНИТУ, kharlampidi@kstu.ru.
