Окислювальне дегідрування етилбензолу до стиролу на Fe-Mo-Ox-вмісних каталізаторах
Досліджено каталітичні властивості Fe-Mo-Ox-вмісних каталізаторів з різним співвідношенням активних компонентів та з додатком оксидів Ві, Р і Те в реакції окислювального дегідрування етилбензолу до стиролу. Визначено оптимальний склад каталізатора Fе:Bi:Mo - 1:3:2 та оптимальні умови проведення цьог...
Saved in:
| Date: | 2000 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
2000
|
| Series: | Украинский химический журнал |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/184183 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Окислювальне дегідрування етилбензолу до стиролу на Fe-Mo-Ox-вмісних каталізаторах / В.М. Жизневський, В.В. Гуменецький, Р.Д. Цибух, Т.Л. Кудацька // Украинский химический журнал. — 2000. — Т. 66, № 2. — С. 96-100. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-184183 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1841832025-02-10T00:50:30Z Окислювальне дегідрування етилбензолу до стиролу на Fe-Mo-Ox-вмісних каталізаторах Окислительное дегидрирование этилбензола до стирола на Fe-Mo-Ox-содержащих катализаторах Oxidative dehydrogenation of ethyl benzene to styrene on Fe-Mo-Ox-containing catalysts Жизневський, В.М. Гуменецький, В.В. Цибух, Р.Д. Кудацька Т.Л. Неорганическая и физическая химия Досліджено каталітичні властивості Fe-Mo-Ox-вмісних каталізаторів з різним співвідношенням активних компонентів та з додатком оксидів Ві, Р і Те в реакції окислювального дегідрування етилбензолу до стиролу. Визначено оптимальний склад каталізатора Fе:Bi:Mo - 1:3:2 та оптимальні умови проведення цього процесу — температура 643 К, τк - 3.6 с, в яких ступінь перетворення етилбензолу складає 87 %, селективність утворення стиролу — 94 % 2000 Article Окислювальне дегідрування етилбензолу до стиролу на Fe-Mo-Ox-вмісних каталізаторах / В.М. Жизневський, В.В. Гуменецький, Р.Д. Цибух, Т.Л. Кудацька // Украинский химический журнал. — 2000. — Т. 66, № 2. — С. 96-100. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/184183 541.128.13 uk Украинский химический журнал application/pdf Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия |
| spellingShingle |
Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия Жизневський, В.М. Гуменецький, В.В. Цибух, Р.Д. Кудацька Т.Л. Окислювальне дегідрування етилбензолу до стиролу на Fe-Mo-Ox-вмісних каталізаторах Украинский химический журнал |
| description |
Досліджено каталітичні властивості Fe-Mo-Ox-вмісних каталізаторів з різним співвідношенням активних компонентів та з додатком оксидів Ві, Р і Те в реакції окислювального дегідрування етилбензолу до стиролу. Визначено оптимальний склад каталізатора Fе:Bi:Mo - 1:3:2 та оптимальні умови проведення цього процесу — температура 643 К, τк - 3.6 с, в яких ступінь перетворення етилбензолу складає 87 %, селективність утворення стиролу — 94 % |
| format |
Article |
| author |
Жизневський, В.М. Гуменецький, В.В. Цибух, Р.Д. Кудацька Т.Л. |
| author_facet |
Жизневський, В.М. Гуменецький, В.В. Цибух, Р.Д. Кудацька Т.Л. |
| author_sort |
Жизневський, В.М. |
| title |
Окислювальне дегідрування етилбензолу до стиролу на Fe-Mo-Ox-вмісних каталізаторах |
| title_short |
Окислювальне дегідрування етилбензолу до стиролу на Fe-Mo-Ox-вмісних каталізаторах |
| title_full |
Окислювальне дегідрування етилбензолу до стиролу на Fe-Mo-Ox-вмісних каталізаторах |
| title_fullStr |
Окислювальне дегідрування етилбензолу до стиролу на Fe-Mo-Ox-вмісних каталізаторах |
| title_full_unstemmed |
Окислювальне дегідрування етилбензолу до стиролу на Fe-Mo-Ox-вмісних каталізаторах |
| title_sort |
окислювальне дегідрування етилбензолу до стиролу на fe-mo-ox-вмісних каталізаторах |
| publisher |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| publishDate |
2000 |
| topic_facet |
Неорганическая и физическая химия |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/184183 |
| citation_txt |
Окислювальне дегідрування етилбензолу до стиролу на Fe-Mo-Ox-вмісних каталізаторах / В.М. Жизневський, В.В. Гуменецький, Р.Д. Цибух, Т.Л. Кудацька // Украинский химический журнал. — 2000. — Т. 66, № 2. — С. 96-100. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. |
| series |
Украинский химический журнал |
| work_keys_str_mv |
AT žiznevsʹkiivm okislûvalʹnedegídruvannâetilbenzoludostirolunafemooxvmísnihkatalízatorah AT gumenecʹkiivv okislûvalʹnedegídruvannâetilbenzoludostirolunafemooxvmísnihkatalízatorah AT cibuhrd okislûvalʹnedegídruvannâetilbenzoludostirolunafemooxvmísnihkatalízatorah AT kudacʹkatl okislûvalʹnedegídruvannâetilbenzoludostirolunafemooxvmísnihkatalízatorah AT žiznevsʹkiivm okislitelʹnoedegidrirovanieétilbenzoladostirolanafemooxsoderžaŝihkatalizatorah AT gumenecʹkiivv okislitelʹnoedegidrirovanieétilbenzoladostirolanafemooxsoderžaŝihkatalizatorah AT cibuhrd okislitelʹnoedegidrirovanieétilbenzoladostirolanafemooxsoderžaŝihkatalizatorah AT kudacʹkatl okislitelʹnoedegidrirovanieétilbenzoladostirolanafemooxsoderžaŝihkatalizatorah AT žiznevsʹkiivm oxidativedehydrogenationofethylbenzenetostyreneonfemooxcontainingcatalysts AT gumenecʹkiivv oxidativedehydrogenationofethylbenzenetostyreneonfemooxcontainingcatalysts AT cibuhrd oxidativedehydrogenationofethylbenzenetostyreneonfemooxcontainingcatalysts AT kudacʹkatl oxidativedehydrogenationofethylbenzenetostyreneonfemooxcontainingcatalysts |
| first_indexed |
2025-12-02T07:51:04Z |
| last_indexed |
2025-12-02T07:51:04Z |
| _version_ |
1850382078905942016 |
| fulltext |
Таблица 2
Термодинамические характеристики адсорбции алкилкарб~
веилагов калия свежеосажденвым ГИДроКСИДОМ празеодима
K·IO- S
, -м:f I ЫtJ мО,
Т, К
л/моль Дж/(моль .К)
кДж/моль
ЧН19СООК
288 19.47 34.68 314.04
303 64.90 39.50 61.58 333.60
318 270.89 45.25 356.08
СнН23СООК
288 24.28 35.19 235.81
303 12.36 35.34 35.72 224.62
318 7.03 35.59 214.79
СJэН27СООК
288 2.55 29.81 155.66
303 3.71 32.29 17.96 165.85
318 8.75 36.17 176.09
СtSНЗIСООК
288 0.63 26.46 179.19
303 0.93 28.82 28.96 190.68
318 1.89· 32.12 204.44
пии (~). Значения ~ положительны и достаточ
но велики. Это может быть объяснено вытеснением
молекул воды из адсорбционного слоя, а также
десольватацией полярных групп адсорбата, Оба
процесса приводят к разрушению упорядоченной
структуры воды и, следовательно, к увеличению
энтропии системы [161
РЕЗЮМЕ. Розглянуто основн! закономiрностi адсорбцii
капринагу. лаурату, мiристату та' пальмiтату калiю
свiжоосадженими гiдроксидами iтербiю та празеодиму. Розрахо-
Одесский государственный университет им. и. И. Мечникова
вано основю термодинамiчнi характеристики - конст
адсорбцiйноi рiвноваги, 3MiHY вiльноi енергй, енталыпк
ентропiю - процесу адсорбцй, Показано, що адсорбшя но
переважно хiмiчний характер i зшйснюегъся З8 рахунок )
рения координацiйноro та воднеяого зв'язку мiж моnеку;
адсорбента та [снами адсорбатв.
SUMMARY. The rnain regu)ations of potassium саргп
laurate, miristate aod palmitate adsorption Ьу freshly sedime
itterbium and prazeodium hydroxidcs have Ьееп examined.
main thermodynamical characteristics (adsorptional distribtJ
constant, мf, ыtJ, МО) of adsorption process have Ьееп calcul~
It has Ьееп shown that adsorption has advantagely спеп
character and takes place owing 10 the formation of coordina
and hydrogen bonds between motecules оУ adsorbente and ion:
adsorbate.
1. Юбович Я. э, Квтрис М. П., Мерц А. В. Элементы-прим
в ископаемых углях. -Л.: Наука, 1985.
2. Кройнов С. Р. Геохимия редких элементов в подземн
водах. -М.: Недра, 1973.
3. Коган В. Н., Нвзввновв В. А. /1 Редкие элементы. Сыры
экономика. Вып, 10. Редкие элементы в природних мине]
лизованных водах. -М.: Изд-во АН СССР, 1974. -С. 4-l1~
4. Гольмен А. М. Ионная флотация. -М.: Недра, 1982.
5. Скрылев Л. д., Мокрушин с. г. // Жури. прикл, ХИМ1
-1963. -36, N~ 2. -с 454-455.
6. Скрылев Л. д., Сазонова В. Ф. Коллоидно-химическ
основы защиты окружающей среды от ионов тяжел.
металлов. Ионная флотация, -Киев: УМК ВО, 1992.
7. Скрылев Л. Д., СаЗОКОВ8 В. Ф. // Изв. вузов. Горный ЖУI
-]978. -N~ 6. -с. 148-149.
8. Абрам.ов А. А. Флотационные методы обогащения. -l
Недра, 1984.
9. Повврхностно-ехтьные вещества: Справочник/ Под ре
А. А. Абрамаона. Г. 1',1. Гаевого. -л, ХИМИЯ, 1979.
10. Абрамзон А. А., Звйченко л. П., Фвйнгольд с. j
Поверхностно-активные вещества: синтез, анализ, свойств
применение, -л.: Химия, 1988.
11. Шарло Г. Методы аналитической химии. -М.: Химия, 196
12. Адсорбll)LЯ из растворов на поверхностях твердых тел
Под ред. Г. Парфита. К. Рочестера. -М.: Мир, 1986.
13. Толстая С. Н.. Чвбвновв с. А. Применение поверхностис
активных веществ 8 лакокрасочной промышленности. -М
Химия, 1976.
14. Некрасов Б. Н. Основы общей химии. Т. 2. -М.: Химия, 196~
15. Алексвнбрович Х. М., Можейко Ф. Ф., Корщук Э. Ф
МаркШL А. Д. Физико-химия селективной флотации калий
ных солей. -Минск: Наука и техника, 1983.
16. Когвновский. А. М., Левченко Т. м, Кириченко В. А
Адсорбция растворенных веществ. -Киев; Наук. думка, 1977
Поступила 02.03.98
удк 541.128.13
В. М. Жизневський, В. В. Гуменецький, Р. Д. Цибух, Т. л. Кудацыс:а
ОКИСЛЮВАЛЬНЕ ДЕГIДРУВАННЯ ЕТИЛБЕИЗОЛУ до СТИРОЛУ
НА ге-ме-о-вмтсних КАТАЛI3АТОРАХ
Дослiджено каталпичн] властивосп Ре-Ме-Оэ-вмтсиих каталiзаторiв 3 рiзним СП1ВВ1ДНОШСННЯМ активних компоненпв та 3
долатком оксидiв Bi, Р i Те в реакцй окислювального дегiдрування етилбензолу до стиролу. 8изначено оптимальпий склад
каталiзатора Fe:Bi:Mo - 1:3:2 та оптималып умови проведення цього процесу - температура 643 К, t"K - 3.6 с, е яких ступiнь
перетворения етилбензолу складас 87 СУО, селективнiеть утворення стиролу - 94 ~()o
© в. М. Жизневський, В. В. Гуменецький, Р. Д. Цибух, Т. Л. Кудацька, 2000
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ. ЖУРН. 2000. Т. 66, ~ 2
Вщомо, що процес окислювальноге дегiдру
вання вуглеводнiв мае ряд переваг у порiвняннi з
процесом термiчноro дегiдрування за вщсутносп
кисню [11 а саме: реакцiя зворотна переходить в
незворотну в результатi эв'язування утвореноro в
процeci водню киснем; процес в цiлому з ендо
термiчного переходить в екзотермiчний за рахунок
тепла згоряння водню; наявнiеть в реакцiйнiй
сумiшi кисню аапобтгае закоксовуванню поверхнi
каталiзатора; реакцiя вщбуваеться при значно нижчих
температурах (643 - 693 К замiсть 773 - 823 К).
Також вщомо, що для окислювальноге дeгiдpy
вання олефiнiв в дтени використовують змiшанi
оксиднi каталiзатори на основ! молiбдатiв або
антимоиатiв з додатком рiзних промоторiв [21
лричому найбiльшу активнiсть в процесах окислен
ия мають молiбдати вкмуту, зашза, змпцан! вкмут
залiзо-молiбденовi контакти [31 але каталгтичн]
аластивосп таких каталiзаторiв в реакцй окислю
вального дегiдрування етилбензолу (ЕВ) до стиролу
(ст) не дослiдженi. Тому, на нашу думку, доцiлъно
було вивчити каталiтичнi властивоетi Ре-Мо-О
каталiзаторiв в реакцii окислювальноге дегiдру
вання ЕВ до СТ.
Вiдомо [41 що активною фазою системи Ре-Мо
О в реакцii паршального окисления е нормальний
молiбдат залiза Fе2(МоО4)з, тобто найбiльшу ак
тивнiсть мае каталiзатор 3 атомним спiввiдношен
ням Fe:Mo = 1:1.5.
В наших дослiдженнях [5] показано, що ДЛЯ
системи Ре-Те-Мо-О оптимальиим в процесi ОКИС
лювального дегiдрування бутенiв до дивiнiлу €
спiввiдношення Fe:Mo = 1:1. 3 iнших лiтературних
джерел вiдомо [61 що бiльш високу активнiсть в
реакцiях паршального окисления мають молiбдати
металiв змiнноi валентностi, в яких е невеликий
надлишок ОКСИДУ молiбдену в порiвняннi 3 нор
мальним молiбдатом. В цьому випадку ОКСИД
молiбдену розчиняетъся в кристалгчнгй гратцi
молiбдату, створюс дефектну структуру та гпдвищуе
каталiтичну активнiсть каталтзатора, Тому ми при
готували каталiзатори затомним спiввiдношенням
Ре:Мо = 1:1.5 (Кl); 1:1 (К2); 2:3.3 (Кз), а також 3
додатком Bi (К4), фосфору i телуру (Ks-K8). При
чому, так як в каталiзаторах з додатком фосфору
або телуру слостерiга€ться утворення вiдповiдних
гетерололiкислот, то готували контакти з
спiввiдношенням Р:Мо або Те:Мо == 1:12, передбача
ючи, щО УТВОРЮ€ТЬСЯ 12-молiбденофосфорна (або
телурова) гетерополiкислота. В фосфоровмiсних ка
талiзаторах Кб-К' змiнювали концентрацiю ОКСИДУ
Bi. Каталiзатори готували 3 азотнокислих солей Bi
або Ре, гёксамоЛiбдату амонiю i телуровоi кислоти
Н2ТеО4. 3мiшували воднi розчини солей,
нагрiвали ix на водянiй банi до повного випарю
вання води, осад сушили при 393 К на протязi 4
год i прожарювали 5 год при 723 К. Одержаиу масу
добре розмелювали, зволожували до пастоподiбного
стану i формували у виглядi "хробачкiв" d = 3 ММ.
ISSN 0041--6045. УКР. ХИМ. ЖУРИ. 2000. Т. 66, N':! 2
Сушили ix спочатку 12 год при кiмнатнiй темпера
тур], поттм 4 год при З93 К i знову прожарювали
5 год при 723 К. Одержаний каталiзатор
подрiбнювали до розмiру 2 -3 мм, активували при
673 К реакцiйною сумiшшю (5 % (мол.) ЕБ~ в повiтрi)
до постiйноi активноетi i визначали його ка
талiтичнi властивоетi при рiзних температурах та
рiзному часi контакту. Одержан] результати
дослшжень наведен! в таблиц]. Про ефективнiеть
каталiзаторiв роБИЛИ висиовок за виходом стиролу,
так як даний параметр € важливим для технологи
процесу. Рентгенофазовий аналiз дослщжених ка
талiзаторiв поки що не проводився.
1з одержаних результатiв видно, що на ка
талiзаторi К} затомним спiвiдношенням Fe/Mo ==
1/1.5, яке вщповщае утворенню нормального
молiбдату залiза Fе2(МоО4)з, стутпнь перетворення
ЕВ зростае з пiдвищенням температур" i часу
контакту (ДИВ. таблицю), Максимальний етупiнь
перетворения ЕВ (89 %) отриманий при найвищiй
iз дослiджених температурi (733 К) i часi контакту
(3.6 с). Як видно 3 таблицi, при нетривалому часi
контакту селективнiеть за ст € незначною
велика селективнiеть утворення продуктiв глибоко- ,
го та деструктивного окисления (SCO + со2), а селек-
тивнiсть за стиролом (SCT) при невеликому чаеi
контакту зростае з пiдвищенням температури вiд
673 до 733 К, що в iмпульсному режимi можна
ПОЯСНИТИ мiцною хемосорбшсю продуктiв реакцii
на поверхиi каталiзатора. Каталiзатор К2 мае меншу
концентрашю ОКСИДУ Мо в порiвняннi з попереднiм,
спiввiдиошення Fe:Mo = 1:1. Каталiзатор такого
складу з додатком телуру мае високi каталггичш
властивосп в реакшях окисления iзобутилсну в
метакролеiн i окислювального дегiдрування бутенiв
у дивiнiл 15]. ЯК ВИДНО з таблиц], вгн мае бiльш
високу активнтсть, розраховану на об'ем ка
ташзатора, в порiвняннi 3 K1• При максимальнiй
температурi <673 К) дослiджень ЦЬОГО каталтзатора
(на 60 градусiв меншiй, нiж на K1) i часi контакту
3.6 С ступiнь перетворення ЕВ наближаеться до 100 %
в порiвняннi 3 89 % при 733 К на KI. AJ1e
селективнiеть утворення ст на цьому KOHTaKTi €
меншою, нiж на К1. Тому максималъний вихiд ет
на К2 склада€ 35.3 % (Т = 613 К, l'K = 2.4 С), а на
К} - 57.8 % (Т == 733 К, i K == 3.6 с) в значно
жорсткiших умовах процесу. Надлишок оксиду Мо
в порiвняннi 3 ЙОГО концентрацi€ю в нормальному
молiбдатi залiза (Кз), що позитивно впливае на
"роцее окисления пропiлену до акролеiПу [4J, у
випадку окислювального дегiдрування ЕБ не покра
щу€ каталiтичних властивостей вихiдного (K1) ка
талiзатора. Каталiзатор з надлишком МоОз (КЗ), в
порiвняннi з К}, Ma€ меншу активнiетъ i максималь
ну сслективнiсть за ст. Максимальна конверсiя ЕБ
в найбjльш жоретких iз дослiджених умов роботи
каталiзатора (763 К), щО на 30 градусiв переВищу€
температуру випробувань вихiдного контакту, склз-
97
О~слювальне дегщрування етнлбензолу до стиролу 118 Fe-Mo-O каталiзаторах (iмпульена установка, ViNп - 5.5 см], VN - 0.56
см /е; реакцiйна еумlш 5 % (мол) етилбензолу в повгтрт)
Склад каталiзатора та КЕБ I Scr I Sco + СО2 I Вет
Каталiзатор з-; К {к, с
йога питома поверхня
%
К! Fe:Mo - 1:1.5, 673 3.6 32 7S 25 24
з, - 4.9 м2/г 703 2.4 21 40 60 8.8
З.6 45 76 з4 34.2
733 1.2 32 14 86 4.5
2.4 63 44 56 27.7
3.6 89 6S 35 57.8
К2 Fe:Mo - l:l~ 613 2.4 84.0 42.0 58.0 35.3
я; - 12.0 м2/г 3.6 95.0 37.0 63.0 35.1
643 1.2 12.0 40.0 60.0 4.8
2.4 88.0 24.0 76.0 21.1
3.6 98.0 20.0 80.0 19.6
673 1.2 24.0 37.0 63.0 8.9
2.4 92.0 12.0 88.0 11.0
3.6 98.0 2.0 98.0 1.9
Кз Fe:Mo - 2:3.3, 703 1.2 3.0 70.0 30.0 2.1
в; - 4.3 м2/г 2.4 9.0 65.0 35.0 5.8
3.6 38.0 45.0 55.0 17.1
733 2.4 13.0 50.0 50.0 6.5
3.6 42.0 40.0 60.0 16.8
763 2.4 20.0 40.0 60.0 8.0
3.6 69.0 35.0 65.0 24.0
Ks Fe:Mo:P - 3:12:1, 613 3.6 5.0 62.0 38.0 4.0
з; - 2.9 м2/г 643 3.6 12.0 75.0 27.0 9.0
673 2.4 17.0 86.0 14.0 14.6
3.6 53.0 66.0 34.0 34.9
Кб Fe:Mo:Bi:P - 2:12:1:1, 613 3.6 23.0 52.0 48.0 12.0
Sn - 4.7 м
2/г 643 2.4 14.0 70.0 30.0 9.8
3.6 30.0 67.0 33.0 20.0
673 2.4 29.0 68.0 32.0 19.7
3.6 54.0 59.0 41.0 31.9
703 1.2 14.0 73.0 27.0 10.2
2.4 55.0 60.0 40,0 33.0
3.6 82.0 46.0 54.0 37.7
К7 Fe:Mo:Bi:P - 1:12:2:1, 643 2.4 5.0 88.0 12.0 4.4
Sn -- 3.1 м2/г 3.6 10.0 73.0 27.0 7.3
673 2.4 15.0 78.0 22.0 11.7
3.6 30.0 56.0 44.0 17.0
703 1.2 20.0 70.0 30.0 8.4
2.4 29.0 72.0 28.0 14.4
3.6 47.0 50.0 50.0 18.5
"к8 Fe:Mo:Bi:Te - 1:12:2:1, 643 3.6 2.0 78.0 22.0 1.6
Sn := 1.5 м2/г 673 3.6 3.0 56.0 44.0 1.6
703 3.6 5.0 48.0 52.0 2.4
При м i т 1< И • Склад каташзатортв подано в атомних одиницях; Viмп, Уn - вiдповiдио об'см iмпульса та швидкiеть потоку;
Sn - питома поверхня, Х - конверсiя; S - еелективнiеть, В - вихiд.
98 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ. жэтн. 2000. Т. 66, N~ 2
4 ,.,.I_--..IL..--__~ ..L..-__
NIJ nJ
Каталiтичнi влаетивоетi FеЗРIМО120х контакту
наведенi в таблицi. Видно, що каташватор такого
складу мае порiвняно 3 iншими дослiдженими
контактами невисоку каталггичну активнiсть. При
максимальнiй iз дослiджених температур! (673 К) i
часi контакту (З.6 с) етупiнь перетворення ЕВ (ХЕЕ)
складае S3 %. При часi контакту 1.2 с i температурi
673 К ХЕЕ = 5.0 %. Каталтзатор такого складу мае
досить високу селективнiсть за СТ. Причому, при
малому часi контакту (1.2 с) селективнтсть зростае
з пiдвищенням температури реакцй, При бiльш
тривалiшому t'K == 3.6 с SCT спочатку эросгае з
пiдвищенням температур" (вiд 613 до 643 К), а поттм
значно знижуетъся. Очевидно, в таких умовах
реакцй вiдбуваються процеси розкладу СТ.
Каталiтичнi властивосп молiбден-фосфорного
каташзатора, який, кргм оксиду залiза мiетить
також оксид вкмуту (%> складу Fe2PIBilMo120x,
тобто, в порiвняннi з попереднiм контактом <Ks), в
нъому один атом Fe замiщений на атом Bi, наведенi
в таблицi. На вiдмiиу вiд попереднього, вiи дещо
Рис. 2. Залежнiеть 8ИХОДУ стиролу оiд температури i часу
контакту в присутиосп Ре--Ме--О; (1:3:2) ОКСИДНОГО каталтзатора:
1 - 3 - вихiд стиролу.
з лiтератури вiдомо, що оксиди фосфору, доданi
до оксидних каталiзаторiв паршального окисления
i окислювалъного депдрування, особливо контакпв,
якi мiстять оксид Мо, значно пiдвищують ix
селективнiсть. Тому доцiльно було вивчити вплив
фосфору на каталiтичнi властивоетi Ре-Мо-О ка
талiзатора в реакцй окиелювального дегiдрування
ЕВ дО СТ. Вiдомо, що при додаваннi фосфору до
каташзатортв, якi маютъ оксид молiбдену, утворю
ються молiбдено-фосфорнi гетерополiкислоти
(ГПК), в бiльшостi випадктв 12-молiбденофосфорна
ГПК. у багатьох випадках при приготуваннi Р-Мо
О-вмiених каталiзаторiв беруть готову 12
молiбденофосфорну ГПК. Ми приготували ка
талiзатор складу FеЗРIМО120х (Ks) iз
молiбденофосфорноiГПК i нгграту залiза. Вказаний
склад каталiзатора (З атоми Ре) взято 3 розрахунку
замiщення двохвалентним залiзом Fe2+ шести атомш
н' в кислотi, яка мае склад H,PMo12042 ·12H20. 3
лггератури також вiдомо, що наявнiсть в ка
талiзаторi незампценого атома н' дещо покращуе
каталiтичнi властивоетi одержаного контакту [6~
'о) (Кo?J
(J'---a--"'--..&----I---L.._,.L.....--L
o/l.J
Рис. 1. Залежнiсть конверей егилбензолу i еелективноетi за
стиролом вiд температури i часу контакту в присутноетi
Fe-Mo-ox 0:3:2) оксидного каталiзатора: 1 - 3 - конверсiя,
4 - 6 - селективнicть. Тут i на рис. 2 ТК - 1.2; 2.4; З.6.
80
дае 69 %, а селективнiсть за СТ в ЦИХ умовах
35 %. Максимальна селективнiеть (70 %) на к,
одержана при 703 К i 'f K = 1.2 с, коли коиверсiя ЕБ
складае менше 3 %. Селективнiсть за ет на Кз
значно понижуетвся зi збiльшенням температури i
часу контакту. Максималъний вихiд СТ на Кз (24
%) одержано при температурi 763 К i 'tK == 3.6 с, що
значно менше, нiж на К] i К2.
Вiдомо [31 що додавання до Bi-Mo-O ка
талiзатора оксиду залiза значно покращуе йога
каталiтичнi влаетивостi в реакцii окисления
пропшену та окислювальногодегiдрування бутенiв
ДО дивiнiлу. В цьому випадку утворюеться хiмiчна
сполука, яка мiетить вci три компоненти ка
ташзатора. Оптималъним за виходом продуктiв
паршального окисления е каталiзатор складу
Fe:Bi:Mo =: 1:3:2. Тому доцiльно було вивчити
каталiтичнi влаcrивостi такого каталiзатора в ре
акцii окислювальнего дегщрування ЕВ до СТ. Ми
приготували та дослiдили каталiзатор такого скла
ду (К4). Його каталiтичнi властивоетi наведенi на
графiках рис. 1, 2 1з одержаних результатiв ВИДНО,
що каталiзатор такого складу при тривалому часi
контакту (2.4 - 3.6 с) е мент активним в порiвияннi
3 Fe-Mo-O контактом зi спiввiдношенням Fe:Mo =
1:1. Максималъний етупiнь перетворення ЕЕ на
Fe-Bi-Mo-O каталiззторiв умовах дослiдженьскла
дае 90 % при температурi 673 К i 'fK = 3.6 с. Але
в цих умовах селективнтсть за ет, яка зменшуеться
зi зростанням температури реакцii, складас лише
80 %. Значне зниження селективноетi за ет спо
стерггаеться при температурi > 643 К. Максималь
иий вихiд ет (81.8 %> одержано при температур]
643 К i t'K = 3.6 с. У цих умовах конверстя ЕБ
складае 87 %, а селективнiсть за ст - 94 %. 3 рис.
1 видно, що каталiзатор складу Fe:Bi:Mo ::z 1:3:2 при
иизьких температурах (613 - 643 К) Ma€ порiвняно
високу еелективнiсть за ет (94 - 96 %). При
переходi до температури 673 К селективнiсть за СТ
значно ~НИЖУ€ТЬСЯ, особливо при 't K = 2.4 - 3.6 с,
наприклад, при тк = 3.6 с - з 94 ДО 80 %.
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ. ЖУРИ. 2000. Т. 66, N~ 2 99
активнiший при температурах 613 - 643К, особливо
при тривалому часi контакту (3.6 с). Так, на
попередньому контакт! (Ks) при 613 К i часi
контакту тк = 3.6 с ХЕБ = 3.0 %, а в присутностi
контакту 3 додатком Bi в цих же умовах ХЕБ =
23.0 %. При 673 К вони мають приблизно однакову
активнiеть (за ступенем перетворения ЕВ). ЯКЩО
розрахувати швидкiеть реакцй перетворення ЕВ,
вiднесену до питомоi поверхиi каталiзаторiв, то
очевидно, ЩО на каталiзаторi, який не мае Bi i мае
меншу питому поверхню Sn == 2.9 м2/г в порiвняннi
3 4.7 м2/г на Вг-вмкному контакт], вона буде
бiльшою на першому контактъ Таким чином, Bi в
присутиосп фосфору дещо гальмуе реакцiю окис
лювального дегiдрування ЕБ. Можливо, що В при
сутиосп моэпбденофосфорно! г·пк хiмiчна сполука,
яка мiстить атоми Ре, Bi i Мо, не утворюеться або
ii утворюеться менше, нiж у Fe-Bi-Mo-O ка
талiзаторi (К4).
Вплив збiльшсння концентрацй Bi в ка
талiзаторi - 2 атоми Bi i один атом Fe (атомний
склад FeP1Bi2Mo120x) наведено. в таблицi (ка
талтзатор К,). Видно, що Bi гальмуе реакцiю
окислювального дегiдрування ЕВ. Якщо на ка
талтзатор], який мiститъ один атом Bi на 12 атомгв
Мо (Кб) при темлературi 703 К i l'K = 3.6 С, ХЕБ =
82 % (таблиця), то на каталiзаторi, який мiстить
два атоми Bi на 12 атомтв Мо (К,) в iдентичних
умовах реакцй, ХЕБ = 37 %. Але селективнiсть за
ет значно вища на каталiзаторi з бiльшим вмтстом
Bi. Так, максимальна се...лективнктъ за СТ в при
сутносп К7 складае 88 % (таблиця), а в присутиосп
К6 - 73 %.
Нами дослiджено також вплив оксиду телуру
на каталiтичнi властивоетi каталтзатора складу
FeTelBi2Mo]20x (К8). Каталiтичнi властивоетi ЦЬОГО
каталiзатора наведен! в таблицi. Видно, що ка
ташзатор такого складу мае малу каталiтичну
активнiсть в реакцй окислювальноге дегiдрування
ЕВ ДО ст. При найтривалiшому 3 дослiджених часi
контакту (3.6 с) коиверсiя ЕВ при 703 К склада€
лише 5 %, але селективнiсть за стиролом на ЦЬОМУ
Державний унiверситет "Львiвська полiтехнiка"
контакт] порiвняно висок а, при 643 К - 78 % i
вона значно знижуеться з пiдвищенням температу
р.и реакцii - при 703 К SCT == 48 <Уо-
Таким чином, викоианi дослiдження показують,
що iз cepii випробуваних Ре-Мо-О каталiзаторiв
реакцй окислювалъноro дегiдрування ЕВ до СТ,
промотованих домiшками Bi, Р i Те, найкращим за
виходом СТ е контакт складу Fe:Bi:Mo = 1:3:2, на
якому в оптимальних умовах реакцii (температура
643 К, час контакту - 3.6 с) ступiиъ перетворення
ЕВ при його концентрацii в повггр] f#5 % (мол),
складае 87 %, а селективнiсть за ет - 94 %, вихiд
ст на поданий ЕВ - 81.8 %. Продуктивнiсть
оптимального каталтзатора за стиролом становить
126 г/кг·год.
РЕЗЮМЕ. Исследованы каталитические свойства Fe-Mo
Ох-содержащих катализаторов с различным соотношением ак
тивных компонентов и с добавлением окислов Bi, Р и Те в
реакции окислительного дегидрирования этилбензола в стирол.
Определен оптимальный состав катализатора Fe:Bi:Mo - 1:3:2 ,
а также оптимальные условия процесса - температура 643 К,
{к .. 3.6 с, при которых степень преяращения этилбензола
составляет 87 CYo~ селективность образования стирола - 94 ~~
SUMMARY. Cata]ytic ргорегцев of Ре-Мо-Оэ-сатагуыв with
diffcrent гаио of active cornponents and with dope of Bi, Р, and
Те oxides in геаспоп of oxidative dehydrogenation of ethylbenzene
to styrene were investigated. It was found optimal composition of
the catalyst Fe:Bi:Mo - 1:3:2 and optimal conditions ОС carring out
1he ргосева - .temperature 643 К, ТК - 3.6 вес, in which ethylbenzCt1C
сопсегпоп is 87 %, selectivity of styrene forma поп - 94 Уо-
1. Лебедсв Н. Н. ХИМИЯ и технология основного органического
и нефтехимического синтеза. -М.: ХИМИЯ, 1988.
2. A.лxasОВ Т. Г., Лисовский А. Е. Окислительное дегидриро
вание углеводородов, -М.: ХИМИЯ, 1980.
3. Нотермвн Т., Келкс Дж., Скляров А. В. и др. / / Кинетика
и катализ. -1976. -17. -Вып, 3. -с. 758-764.
4. Аджамов К. ю. Автореф. дис.... докт. ХИМ. наук. -Баку,
IНХП АН Аз.ССР, 1981.
5. Жизневский: В. М. Автореф. дис.... докт. ХИМ. наук. -М.:
МХТИ ИМ. Д. и. Менделеева, 1982.
6. Ствроверовв и. Н., Розентул.лер Б. В., Кутырев М. ю. //
Кинетика и катализ, -1986. -27. -Выл. з. -с. 698-702.
НадiЙUJла ]5.03.99
УДК 549.67 : 541.128.36
л. К. Патриляк, Р. В. ЛiХНЬО8СЬКИЙ, А. В. Кукушкiна, п. 1. Бартош,
В. й. Випирайленко, К. 1. Патриляк
ДО ПИТАНИЯ ПРО еТАБIЛЬНIСТЬ Н-ФОРМ ЦЕОЛIТIВ
Вивчено стабiлiзуючий ВПЛИ8 матрицi на водневу форму цеолiту типу У. Показано, що за однакових умов декатiОllування
воднева форма на oCHoai чистого цеолiту У по активноетi в модельнiй реакцii KpcKiHry кумолу поетупаеться формi НУ на
OCHOBi цеолiту, синтеЗО88НОГО в каолiновiй мiкросферi способом "in situ", тобто безпосередньо 3 матричного матсрiалу
каолiну, коли цеолiтна фаза не втраЧ8€ генетичного зв'язку 3 матричною. Зроблено ВИСНО80К, (цо спосiб "in situ" для одержаllНЯ
© л. к. Патриляк, Р. В. ЛiХНЬО8еький, А. В. KyKy1UKitt8, п. 1. Бартош, 8. й. 8ипирайленко, К. 1. Патриляк, 2000
100 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ. ЖУРИ. 2000. Т. 66, N~ 2
|