Министерство науки и высшего образования республики казахстан

«СОВРЕМЕННЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ И ТЕНДЕНЦИИ ХИМИИ И ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ В XXI ВЕКЕ»

жүктеу/скачать 7,98 Mb. Pdf көрінісі бет 39/225 Дата 04.12.2023 өлшемі 7,98 Mb. #195036

«СОВРЕМЕННЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ И ТЕНДЕНЦИИ ХИМИИ И ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ В XXI ВЕКЕ» «XXI ҒАСЫРДАҒЫ ХИМИЯ ЖӘ НЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯНЫҢ ЗАМАНАУИ ЖЕТІСТІКТЕРІ МЕН ТЕНДЕНЦИЯЛА РЫ» как дальнейшее дегидрирование и разрыв связи С-С предполагается  в качестве основного пути коксообразования. Экспериментально  сообщалось о снижении или увеличении коксообразования на PtSn  по сравнению с поддерживаемым Pt, в то время как добавление  Sn также позволяет уменьшить спекание. [2, с. 181] В такой  системе между оловом и платиной происходит постоянный обмен  электронами, что ведет к ослаблению связи Pt-C, в результате чего уменьшается закококсовываемость катализатора и увеличивается  его срок службы. Катализаторами дегидрирования являются различные  металлы и оксиды. Основные побочные реакции, протекающие  при каталитическом дегидрировании: крекинг, изомеризация,  коксообразование. Прямое дегидрирование можно проводить как в  присутствии окислителя, так и без него, и все O 2 , CO 2 , ZnO, Cr 2 O 3 ,  Mо 2 O 3 , W 2 O 3 , MgO и N 2 O могут участвовать в качестве окислителей с  образованием пропена из пропана. Оксиды металлов применяют для  процессов дегидрирования, поскольку при высоких температурах (>  200 о С) металлы слишком активны и ведут деструктивные процессы.  По современным представлениям, адсорбированный углеводород на  оксидах металлов присоединяется к ионам металла, а не кислорода.  Образование связи между адсорбированным углеводородом и ионом  переходного металла происходит за счет незаполненных d-уровней  металла или путем образования s-d-связи.  Катализаторы дегидрирования весьма многочисленны и  разнообразны по своему химическому составу. Так, еще по  сводке из книги Платэ количество элементов, упоминаемых в  качестве активных компонентов катализаторов ароматизации  парафинов, составляло 51 и включало элементы почти всех  групп периодической системы, а главным образом IV-VI групп.  Число известных катализаторов и способов их приготовления  непрерывно пополняется. Одно из них это дегидрирование пропана  над платиной, нанесенной на кремнезем, легированный галлием, с  использованием различных носителей из мезо- и микропористого  кремнезема. Добавления небольшого количества Ga (0,5 мас. %) к  SBA-15 было достаточно, чтобы повысить конверсию полученного  катализатора с 1 мас. % Pt с < 5 до 38%. Селективность по  пропену также увеличилась примерно с 60 до 98%. Оптимизация  содержания Pt и Ga показала, что низкие нагрузки обоих активных  компонентов необходимы для повышения эффективности реакции,  и помимо этого были получены лишь скромные улучшения  производительности. Был исследован ряд пористых структур, но  содержание Ga оказалось более важным, чем морфология носителя;  без достаточного введения Ga в носитель катализатор не может  достичь высокой конверсии и селективности. Постреакционный  анализ показал, что наиболее вероятным объяснением дезактивации  катализатора были участки блокировки коксообразования. Эти  результаты показывают, что легирование Ga в SiO 2 в качестве  носителя наночастиц Pt является жизнеспособной стратегией для  производства высокоэффективных катализаторов дегидрирования  пропана [3, с. 234].  Как правило, коммерчески доступные катализаторы пропилен  дегидрирования могут быть разделены на оксиды металлов, такие  как CrOx, и катализаторы на основе благородного металла – платины.  [4, с. 361] Обладая низкой токсичностью и высокой активностью,  дальнейшая разработка новых эффективных катализаторов пропилен  дегидрирования на основе платины жизненно важное направление,  но полное проблем. Хорошо известно, что добавление промоторов  в платиновые катализаторы могут значительно улучшить  характеристики. Различные трехмерные переходные металлы и  металлы основной группы, такие как Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Ga, Sn  и так далее, изучались в качестве промоторов с участием различных  интерметаллических соединений (ИМС), одноатомных сплавов и  биметаллических сплавов ядро-оболочка. Данные показали, что  улучшена селективность по олефинам, а скорость биметаллических  катализаторов на основе Pt обычно относят к геометрическим и  электронным эффектам. С точки зрения электронного эффекта,  легирование изменяет орбитальную энергию Pt. В норме энергия  заполненных 5d-орбиталей уменьшается, а энергия незаполненных  5d-орбиталей увеличивается при легировании, что модулирует  адсорбция/десорбция пропилена на активных центрах и уменьшает  возможность глубокого дегидрирования с образованием кокса  [5, с. 4173] Точный синтез четко определенных и однородных  участков сплава за исключением избыточных нелегированных  промоторов является сложным для разработки катализаторов  пропилен дегидрирования на основе Pt с VIII группой промоутеров,  и поэтому предпринимаются многочисленные усилия для решения  этой проблемы [6, с. 5418]. Fe, Co и Ni на поверхности катализаторов  удаляются во время кислотной обработки, что подавляет побочные  реакции, такие как коксование и крекинг.  74 75 жүктеу/скачать 7,98 Mb. Достарыңызбен бөлісу: