Министерство науки и высшего образования республики казахстан


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



Pdf көрінісі
бет39/225
Дата04.12.2023
өлшемі7,98 Mb.
#195036
1   ...   35   36   37   38   39   40   41   42   ...   225
Байланысты:
XXI ҒАСЫРДАҒЫ ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯНЫҢ ЗАМАНАУИ ЖЕТІСТІКТЕРІ МЕН ТЕНДЕНЦИЯЛАРЫ-ХИМИЯ-2023-06-05 14 54 57pm

«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


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


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   35   36   37   38   39   40   41   42   ...   225




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет