Дегидрирование метилбутенов в изопрен с использованием оксидных железокалиевых катализаторов
Диссертация
Процесс дегидрирования метилбутенов в присутствии оксидных железо-калиевых катализаторов обладает целым рядом преимуществ по сравнению с дегидрированием на ранее использовавшихся фосфатных катализаторах (ИМ-2204, ИМ-2206 и др. модификации). Во-первых, фосфатные катализаторы требовали окислительной регенерации через каждые 10 мин дегидрирования метилбутенов. Железосодержащие катализаторы работают… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. В
- 1. 1. Способы получения изопрена. В
- 1. 2. Кинетические закономерности и равновесие реакций, протекающих при дегидрировании углеводородов С
- 1. 3. Оксидные железокалиевые катализаторы дегидрирования
- 1. 4. Технологическое оформление процессов дегидрирования
- ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОКАЛИЕВЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ
- 2. 1. Физико-химические и эксплуатационные свойства железокалиевых катализаторов
- 2. 2. Изучение процесса дезактивации железокалиевых катализаторов
- ГЛАВА 3. ДЕГИДРИРОВАНИЕ МЕТИЛБУТЕНОВ В РЕАКТОРАХ С НЕПОДВИЖНЫМ СЛОЕМ КАТАЛИЗАТОРА
- 3. 1. Исследование кинетических закономерностей процесса дегидрирования на катализаторе К-24И
- 3. 2. Математическая обработка экспериментальных данных и разработка кинетической модели
- 3. 3. Анализ процесса дегидрирования метилбутенов на математической модели
- 3. 4. Определение оптимальных режимов процесса получения изопрена
- ГЛАВА 4. [МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТ
- 4. 1. Методика исследования каталитических свойств катализаторов в процессе дегидрирования метилбутенов
- 4. 2. Методики приготовления и анализа оксидных железокалиевых катализаторов
- ВЫВОДЫ
Список литературы
- Павлов С. Ю, Суровцев А. А. Перспективы развития производства изопрена и полиизопренового каучука. Химическая промышленность. 1997.№ 7. С. 1219.
- Огородников С.К., Идрис Г. С. Производство изопрена. Ленинград: Химия. 1973 296 с.
- Гильмутдинов Н.Р., Хафизов А. В., Коршунов А. И. и др. // Нефтепереработка и нефтехимия. 1996.№ 9. С. 29.
- Аминова JI.3., Баженов Ю. П. // Промышленность СК. 1998. № 1. С.З.
- Соболев В.М., Бородина И. В. Промышленные синтетические каучуки. М: Химия. 1977. 282 с.
- Котельников Г. Р., Патанов В. А., Буянов Р. А. и др. Исследование и разработка технологии производства мономеров и синтетические каучуков. М.: ЦНИИТЭ нефтехим.1979. 83 с.
- Пахомов Н.А., Буянов Р. А., Мороз Э. М. и др. В сб.: Нанесенные металлические катализаторы превращения углеводородов. Тез. докл. Новосибирск. ИК СО АН СССР. 1978. С.227
- Слинько М.Г. Принципы и методы технологии каталитических процессов // Теор. основы хим. технол. 1999. Т.ЗЗ. № 5. С.528−538.
- Слинько М.Г. Научные основы теории каталитических процессов и реакторов // Кинетика и катализ. 2000. Т. 41. № 6. С. 933−946.
- Ю.Баландин А. А., Богданова O.K., Щеглова А. П. Получение изопрена путем каталитической дегидрогенизации изопентанов // Докл. АН СССР. 1965. Т. 162. С. 1320−1322.
- П.Богданова O.K., Щеглова А. П., Баландин А. А. Каталитическая дегидрогенизация изопентан-изопентеновых смесей // Известия АН СССР. Отд. Химических наук. 1959. № 2. С.350−352.
- Щеглова А.П., Богданова O.K., Баландин А. А. Каталитическая дегидрогенизация изомерных изопентенов // Известия АН СССР. Отд. химических наук. 1963. № 6. С.999−1003.
- Войкина Н.В., Махлис JI.A., Киперман СЛ., Богданова O.K. О кинетике реакции дегидрирования изопентанов в изопрен // Кинетика и катализ. 1974. Т. XV. Вып.З. С. 657−665.
- Juha A. Linnekovski et al. Simultaneous Isomerization and Etherification of Iso-amylenes // Industrial & Engineering Chemistry Research. 1999. V.38. № 12. P.4563−4570.
- Тюряев И.Я. Теоретические основы получения бутадиена и изопрена методами дегидрирования. Киев: Наукова думка, 1973. 271 с.
- Шмулевич Э.А., Баснер М. Е., Большаков Д. А. и др. Математическое моделирование процесса одностадийного вакуумного дегидрирования изопента-на в изопрен / Тез. докл. Всесоюзной конф. «Химреактор-5», 1974. Уфа. Кн. 1. С.58−62.
- Бальжинимаев Б.С., Иванов А. А., Пахомов Н. А., Котельников Г. Р. Кинетика дегидрирования изопентана на платинооловянном катализаторе / Тез. докл. Всесоюзной конф. «Химреактор-10», 1989 г. Куйбышев-Тольятти. Кн. 2. С. 45−52.
- Рид Р., Шервуд Т., Праусниц Дж. М. Свойства газов и жидкостей. JL: Химия, 1982. 591 с.
- Котельников Г. Р. Максименко A.M., Минакова В. Б. и др. Катализаторы дегидрирования низших парафиновых и олефиновых углеводородов. ЦНИИТЭ Нефтехим. М.: 1969.С.
- Котельников Г. Р., Струнникова JT.B., Патанов В. А., и др. Катализаторы дегидрирования низших олефиновых, парафиновых и алкилароматических углеводородов. М. ЦНИИТЭ нефтехим, 1978. 81 с.
- Котельников Г. Р. Технологии катализаторов дегидрирования и некоторые проблемы оптимизации. ЖПХ. 1997. Т.20. вып.2. С. 276−283.
- Котельников Г. Р., Качалов Д. В. Производство и эксплуатация катализаторов нефтехимии. Состояние, вопросы и проблемы. Кинетика и катализ. 2001.т.42.№ 5. С.790−798.
- Emerson Н. Lee. Iron Oxide Catalysis for Dehydrogenation of Ethylbenzene in the Presence of Steam. Catalysis Reviews. 1973. V.8 № 2. P.285−305.
- Томас Ч. Промышленные каталитические процессы и эффективные катализаторы. М.: «Мир». 1973. 352 с.
- Patent USA 2 666 086. (1954). Preparation of Iron Dehydrogenation Catalysts.// Emory W. Pitzer.
- Patent USA 2 870 154. (1959). Catalyst Dehydrogenation Process.//Emory W. Pitzer.
- Patent USA 2 870 228. (1959). Dehydrogenation of Hydrocarbons.// Warren E. Armstrong, Carroll Z. Morgan.
- Patent USA 3 288 871. (1966). Catalytic Dehydrogenation of Hydrocarbons.// Frederick J. Soderquist, Harold D. Boyce, Paul E. Kline.
- Patent USA 3 361 683. (1968). Dehydrogenation catalysts.//William r. Gutmann.
- Patent USA 3 424 808. (1969). Dehydrogenation and Methanation Catalyst and Process.//Charles C. Brewer, Richard C. Fritz, James M. Мое.
- Patent USA 3 798 178. (1974). Self-Regenerative Dehydrogenation Catalyst.// Soderquist F, Martz L.
- А.С. НРБ 42 391. (1987). Метод получения железо-калиевого катализатора для дегидрирования этилбензола до стирола.// Андреев А. А., Шопов Д. М., Маринова и др.
- Patent USA 4 749 674. (1988).Catalyst for the non-oxidative dehydrogenation of alkylbenzene to alkenylbenzene.//Dejaifve, Pierre E. Darnanville, Jean-Paul, Garin, Roland A. C.
- Patent USA 4 758 543 (1988). Dehydrogenation catalyst.// Sherrod, Fred A. Smith, Allen R.
- Patent France 8 709 149 (1988). Catalyseur dedeshydrogenation, application a la preparatiode styrene ainsiobtenu. //Dejaifve P.E., Darnaville J.P., Dudour Jacques J.J.
- ПАТ. 271 699 ГДР (1989). Verdahren zur Hersteffung uon Styren olurch Dehy-drierung uon Ethulbenzen. //Bachmann K., Feldhars K., Vienug H.G.
- ПАТ. 271 418 ГДР (1989). Dehydrierungskatalysaror dur die Styrensynthese.// Henkel K.D., Bisanz S., Kretschmer H.J.
- Patent USA 4 975 407 (1990). Catalyst for dehydrogenating organic compounds, a process for its preparation and its use.// Dejaifve, Pierre E., Garin, Roland A. C., Lambert, Jean-Claude- Darnanville, Jean-Paul.
- Patent USA 5 023 225 (1991). Dehydrogenation catalyst and process for its preparation.// Williams, David L., Russ, Karl J., Dienes, Edward K., Laufer, George A.
- Patent USA 5 047 382 (1991). Method for making iron oxide catalyst.// Rudy, Thomas P., Goodson, Forrest R.
- Patent USA 5 097 091 (1992). Process for the catalytic gas phase dehydrogenation of hydrocarbons using toothed-wheel shaped particles as catalysts.// Kremer, Hans-Joachim, Dethy, Jacques M., Andre, Louis.
- Patent USA 5 171 914 (1992). Dehidrogenation catalyst and process.// Hamilton, Jr.- David M.
- ПАТ. РФ 1 267 657 (1995). Катализатор для дегидрирования этилбензола в стирол. // Кательников Г. Р., Струнникова JI.B., Осипов Г. П. и др.
- ПАТ. РФ 1 623 019 (1995). Способ приготовления катализатора для дегидрирования этилбензола и н-бутиленов.//Котельников Г. Р., Кужим А. В., Качалов Д. В. и др.
- Андрушкевич M. M., Котельников Г. P., Буянов P. А. и др. Каталитическая активность железохромкалиевой системы в реакции дегидрирования н-бутенов.Ш Кинетика и катализ. 1978. Т. 19. № 2. С. 360- 365.
- Hirano Т. Active phase in potassium -promoted iron- oxide catalyst for dehydrogenation of ethylbenzene. Applied catalysis. 1986. V.26 № 1−2. P.81−90
- Muhler M, Schlogl R, Reller A, Ertl G. The nature of the active phase of the Fe/K catalyst for dehydrogenation of ethylbenzene. Catalysis letters. 1989. V.2 № 4. P.201−210.
- Дворецкий H.B., Степанов E.M., Смирнова E.A. и др. Исследование процессов твердофазного взаимодействия карбоната калия с оксидами железа различной предыстории. Вопросы кинетики и катализа. Межвузовский сборник научных трудов. Иваново. 1986.С.110−114.
- Дворецкий Н.В., Степанов Е. Г., Котельников Г. Р. Формирование каталитически активных ферритов калия. Вопросы кинетики и катализа. Межвузовский сборник научных трудов. Иваново. 1988.С.29−32.
- Степанов Е.Г., Дворецкий Н. В., Судзиловская Т. Н. и др. Влияние термической и химической предыстории гематита на активность промотирован-ных железооксидных катализаторов, приготовленных на его основе. Кинетика и катализ. 1990. Т.31. вып.4.С.939−944.
- Zhu Yixiang, Song Jianhua Разработка катализаторов дегидрирования этил-бензола. //Shiya huagorg=Petrochem. Technol-1998. 27, № 3. С.204−208.
- Плясова JI. М., Андрушкевич М. М., Котельников Г. Р. и др. Изучение фазового состава железохромкалиевого катализатора дегидрирования олефинов. I Кинетика и катализ. 1976. Т. 17. № 3. С. 750−756.
- Плясова JI. М., Андрушкевич М. М., Котельников Г. Р. и др. Изучение фазового состава железохромкалиевого катализатора в условиях реакции дегидрирования н-бутиленов. II Кинетика и катализ. 1976. Т. 17. № 5. С. 12 951 302.
- Андрушкевич M. JI, Плясова JI. М., Молчанов В. В. и др. Особенности фазового состава железохромкалиевого катализатора в условиях реакции дегидрирования н-бутенов. Кинетика и катализ. 1978. Т. 19. № 2. С. 422- 427.
- Молчанов В. В., Андрушкевич М. JI., Плясова JI. М. и др. Устойчивость фазового состава катализаторов на основе феррита калия. Кинетика и катализ. 1988. Т. 29, № 5. С. 1271- 1275.
- Молчанов В. В., Андрушкевич М. М., Плясова JI. М. и др. Особенности текстуры катализаторов на основе феррита калия. Кинетика и катализ. 1988. Т.29. № 1. С. 248−251.
- Молчанов В. В., Плясова JI. М., Андрушкевич М. JI. Генезис фазового состава катализаторов дегидрирования на основе ферритов щелочных металлов. Кинетика и катализ. 1989. Т. 30. № 6. С. 1508- 1511.
- Молчанов В.В. Природа катализаторов дегидрирования на основе ферритов металлов. Кинетика и катализ. 1992. Т.ЗЗ. вып.4. С.873−876.
- Xia Ming. Me Danyun, Zhu Yixiang. Роль решеточного кислорода и калия в катализаторе дегидрирования этилбензола на основе оксида железа./ //Fenzi cuihua=S.Mol.Catal. (China). 1991.9. № 3. С.201−206.
- Батыгина Р. И., Малахова А. И., Шулаев Н. П. и др. Авт. свид. СССР 405 573.(1973).
- Patent USA 2 990 432. (1961). Iron Oxide Hydraulic Cement Dehydrogenation Catalyst.// Harold W. Fleming, William R.
- Patent USA 2 971 926. (1961). Dehydrogenation Catalysts.// William D. Still-well.
- Patent USA 2 940 940. (1960). Dehydrogenation Catalyst.// Warren E. Armstrong, John N. Wilson.
- Третьяков Ю.Д. Твердофазные реакции. M.: Химия. 1978. с. 360.
- Patent USA 3 364 277. (1968). Dehydrogenating Olefins to Diolefins in the Presence of a Yellow Iron Oxide Catalyst.// Roy C. Siem.
- Zhu Y., Chi Y., Liu Z., Huang S. Исследование взаимодействия между калиевым промотором и магнетитом методом РФА. //Wuli huaxue xuedao=Acta Phys.Chimsin.2000.16. № 2.С.126−132.
- Wang Fayang, Zhy Yixiang, Chai Qingdie. Использование СЭМ-ЭД PA для изучения железооксидного катализатора дегидрирования этилбензола до стирола. //Сямэнь дасюэ сюэтань Цзы хань кэсюэбань=1.Х1атеп Univ.Nat.Sci. 1990.29. № 2.С.166−169.
- Patent USA 3 417 156. (1968). Endothermic Catalytic Conversion of Ethylbenzene to Styrene.// Charles V. Berger.
- Patent USA 3 402 212. (1968). Dehydrogenation of Ethylbenzene to Styrene.// James E. Gantt.
- Patent USA 3 654 181. (1972). Method for Activation of Iron Oxide Containing Dehydrogenation Catalysts.//Samuel S., Sutherland Jr., George W. Dailey.
- Patent USA 3 435 086. (1969). Self-Regenerative Dehydrogenation Catalyst For Electric Resistance Heated Reactors.// Frederick J. Soderquist, Harold D. Boyce, Paul E. Kline.
- Patent USA 3 499 051. (1970). Method For The Catalytic Dehydrogenation Of Alkylated Aromatic Hydrocarbons.// Ichiro Tokumitsu, Kiyoshi Watanabe, Ha-rufusa Sue, Mitito Hamanaka.
- Patent USA 3 542 889. (1970). Method For Converting Ethylbenzene To Styrene.// Charles V. Berger.
- Patent USA 3 702 346. (1972). Conversion Of Ethylbenzene To Styrene.// James S. Kellar.
- Patent USA 3 755 482. (1973). Multistage Production Of Styrene.//Turley R., Nun-nally K., Castor W.
- Patent USA 3 100 807. (1963). Dehydrogenation of Alkylated Aromatic Hydrocarbons.// Carroll G. Hatfield, Gordon H. Dovett.
- Patent USA 2 945 807. (1960). Radial Flow Reactor.// Robert A. Farnham.
- Patent USA 3 051 561. (1962). Radial Flow Reactor.// William W. Grimes.
- Patent USA 3 167 399. (1965). Radial Flow Reactor.// Andrew C. Hansen, Jr.
- Patent USA 3 211 537. (1965). Fluid-Solid Contacting.// John L. Groebe, John H. Randall.
- Patent USA 3 515 766. (1970). Catalytic Conversion Process.// Wayne N. Root, Kenneth D. Uitti.
- Patent USA 3 515 767. (1970). Catalytic Conversion Process.// Don B. Carson, Kenneth D. Uitti.
- Patent USA 5 515 765. (1970). Method of making Electro-thermal chemical cartridge.// Mark G. Wilkinson.
- Петров И.А., Фридман B.3., Трясунов Б. Г. и др. Особенности дегидрирования изопентана и изопентенов на алюмохромовых катализаторах. Нефтехимия. 1987. Т. 27. № 1. С.63- 69. .
- Самахов А.А., Зайдман Н. М., Чижик М. Д. и др. Об изменении активности катализаторов в процессе эксплуатации. Новосибирск: Наука. 1976. 180 с.
- Томас Ч. Промышленные каталитические процессы и эффективные катализаторы М.: Мир. 1973. 352 с.
- Ч. Сеттерфилд. Практический курс гетерогенного катализа. М.: Мир. 1984. 520 с.
- Козлов Н.С. Катализаторы риформинга. Минск. Наука и техника. 1976.150с.
- Kearby K. Catalytic dehidrogenation. In Catalysis/Ed. Emmett. New York: London: Reinhold publ. corp. 1955. vol.3.p.453−304. (3)
- Оболенцев Р.Д., Усов Ю. Н. Превращение углеводородов на окисных катализаторах. Ж. Общей химии. 1951. т. 21.№ 8.с.1438−1452. (33).
- Розенгарт М.И., Кримонд Т. Я., Казанский Б. А. Дегидроциклизация гепта-диена и гептатриена. Докл. АН СССР. 1966. т. 166.№ 3.с.619−622. (47)
- Скарченко В.К. Дегидрирование углеводородов. Киев. Наукова думка. 1981.328 с.
- Островский Г. М., Волин Ю. М. Методы оптимизации химических реакторов. М.: Химия, 1967. 248 с.
- Понтрягин JI.C., Болтянский В. Г., Гамкрелидзе Р. В. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Физматгиз, 1961. 392 с.
- Betts J.T. An improved penalty function method for solving constrained parameter optimization problems // J. Optimiz. Theory and Appl. 1975. V.16. № 1. P.l.
- Балаев A.B. Об оптимизации химических реакторов с ограничениями на фазовые переменные // Сб. Нефтехимические процессы в многофазных системах. М. ЦНИИТЭНефтехим. 1980. С. 97.
- Налимов В.В., Чернова Н. А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М. Наука. 1965. 340 с.
- Брунауэр С. Адсорбция газов и паров. Т. I. М. ИЛ. 1948. 781 с.
- Грег С., Синг К. Адсорбция. Удельная поверхность. Пористость. М. Мир. 1984.310 с.
- В.Б.Фенелонов, Л. Г. Оккель, Н. С. Слюдкина, Т. М. Малыгина // Приборы и техника эксперимента. 1997. № 4. С. 133−13 6.
- Drozdov V.A., Fenelonov V.B., Okkel L.G., Gulyaeva T.I., Antonicheva N.V., Sludkina N.S. //Applied Catalysis A : General. 1998. V. 172. p. 7−13.
- K.S.W. Sing, D.H. Everett, R.A.W. Haul, L. Moscou, R.A. Pierotti, J. Rou-querol, T. Siemieniewska, Pure and Appl. Chem. 1985. V. 57. № 4. p. 603−619.
- Dollimore D., Heal G.R. // J. Colloid. Interf. Sci.1973. V.33. № 1. p. 233.
- I.S.P. Broekof, J.n. de Bur//J. Catal. 1967. V. 9. p. 8.
- Д.К. Ефремов, В. Б. Фенелонов //Кинетика и катализ. 1993. т.34. № 4. С.625−633.
- Плаченов Т.Г., Колосенцев С. Д. Порометрия. Ленинград. Химия. 1988. 175 с.