Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ЦЕРИЕВОГО КАТАЛИЗАТОРА В ПРОЦЕССАХ ОЧИСТКИ ПАРАФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ ОТ МЕТАНОЛА

Гулиянц Ю.С. Таранова Л.В. Гулиянц С.Т.

Присутствие метанола в товарных парафиновых углеводородах нежелательно вследствие снижения их качества при дальнейшем использовании этих углеводородов как сырья для нефтехимического синтеза. Для очистки от метанола предложены различные методы: отмывка с последующей доочисткой на цеолитах; гидроочистка на Аl-Co-Mo катализаторе; каталитическая очистка на медьсодержащем катализаторе и др. В настоящей работе предложено использовать для этих целей цериевый катализатор.

Целью работы явилась оценка каталитической активности цериевого катализатора и возможности его использования в процессах очистки парафиновых углеводородов от примесей метанола.

Возможность использования церия как катализатора в процессах гидрогенолиза метанола и других органических кислородсодержащих соединений (ОКС) ранее не была описана в литературе. Известные ссылки на применении церия в катализе описывают использование только его диоксида (СеО2) в качестве модифицирующего, а не активного компонента катализатора наравне с известными переходными металлами (никелем, палладием, рутением и др.). Изучение физико-химических свойств церия позволило предположить возможность проявления им каталитической активности в реакциях с участием водорода, а также в реакциях гидрогенолиза связи С-О, что и позволило предложить церий в качестве активного компонента в составе катализатора гидрогенолиза метанола и других ОКС.

В настоящей работе синтезировали опытный образец церийсодержащего катализатора и оценили его активность в процессах очистки парафиновых углеводородов от примесей метанола методом каталитического гидрогенолиза. Оценку эффективности предлагаемого катализатора проводили в сравнении с промышленными палладий и никельсодержащими гидрирующими катализаторами. Опыты осуществляли на лабораторной установке при атмосферном давлении в реакторе со стационарным слоем катализатора. В качестве модельного углеводорода использовали н-гептан; содержание метанола варьировали в пределах 0,19-0,25 % масс.; в качестве гидрирующего агента использовали электролитический водород. Температура процесса составляла 25-1500С; мольное соотношение Н2 : СН3ОН - (4÷270):1; объемная скорость - от 1 до 7 час -1. Анализ продуктов реакции осуществляли на хроматографе Цвет 500М с пламенно-ионизационным детектором. Некоторые результаты эксперимента представлены в табл. 1.

Таблица 1

Очистка парафиновых углеводородов от метанола на различных катализаторах

Условия очистки

Содержание метанола, ppm

Температура,

0С

Объемная скорость,

час -1

Мольное соотношение

Н2/СН3ОН

До очистки

После очистки

Катализатор никель на кизельгуре

1

50

3,2

32:1

2200

16

2

50

1,0

50:1

2500

5

3

70

1,0

270:1

1300

5

Катализатор Pd/ Al2O3

4

30

3,2

32:1

1900

15

5

50

3,2

270:1

1900

12

6

50

6,0

5:1

1900

12

Церийсодержащий катализатор (опытный образец)

7

25

4,0

15:1

3800

5

8

25

4,0

20:1

3800

<1

9

25

5,0

30:1

3800

<1

Данные эксперимента показали возможность использования цериевого катализатора наряду с известными палладий и никельсодержащими катализаторами. При этом предлагаемый катализатор является более дешевым и обеспечивает высокую степень очистки от метанола при протекании процесса в более «мягких» условиях: комнатная температура; небольшой мольный избыток водорода и высокие скорости подачи сырья. Для достижения аналогичных эффектов с использованием Ni и Pd- содержащих катализаторов требуется повышение температуры или увеличение мольного соотношения Н2/СН3ОН, или проведение процесса при более низких объемных скоростях.

Таким образом, в работе установлена высокая активность цериевого катализатора в процессах очистки парафиновых углеводородов методом каталитического гидрогенолиза, что создает предпосылки для синтеза ряда новых катализаторов превращений органических соединений.


Библиографическая ссылка

Гулиянц Ю.С., Таранова Л.В., Гулиянц С.Т. КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ЦЕРИЕВОГО КАТАЛИЗАТОРА В ПРОЦЕССАХ ОЧИСТКИ ПАРАФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ ОТ МЕТАНОЛА // Успехи современного естествознания. – 2010. – № 3. – С. 122-123;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=7939 (дата обращения: 22.06.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674