Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: XXI Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 22 июля 2014 г.)

Наука: Химия

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Бериккызы А., Керимбаева К.З. КАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФУРАНА // Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XXI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 7(21). URL: http://sibac.info/archive/nature/7(21).pdf (дата обращения: 19.11.2019)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
Диплом лауреата
отправлен участнику

 

КАТАЛИЗАТОРЫ  ДЛЯ  ПОЛУЧЕНИЯ  ФУРАНА

Бериккызы  Асылайым

студент  4  курса,  кафедры  химии  ЮКГПИ,  Республика  Казахстан,  г.  Шымкент

Битемирова  Алия  Еркегуловна

научный  руководитель,  канд.  хим.наук,  доцент  ЮКГПИ,  Республика  Казахстан,  г.  Шымкент

Е-mail:  bitemirova1960@mail.ru

Керимбаева  Куляш  Заурбековна

канд.  техн.наук,  доцент  ЮКГПИ,  Республика  Казахстан,  г.  Шымкент

 

АННОТАЦИЯ

Целью  является  изучение  каталитической  активности  палладиевых  катализаторов,  нанесенных  на  сибунит  и  модифицированные  с  добавками  Со  и  Ni,  в  реакций  декарбонилировании  фурфурола.  Активность  катали-заторов  Pd\сибунит  с  добавками  Со  и  Ni  испытывают  на  проточной  установке.  Наибольшую  активность  примерно  99  %  и  стабильность  394—407  часов  проявляют  катализаторы  1  %Pd\сибунит,  модифицированные  0,8—1,2  %Со,  выход  фурана  на  которых  достигает  98  %.  Добавка  Ni  влияет  положительно  на  активность  и  селективность  катализаторов  по  фурану.  Стабильность  на  30—50  часов  выше  чем  у  непромотированных  1  %Pd\  сибунит  катализаторов.

Ключевые  слова:  декарбонилирование;  нанесенные  катализаторы;  сибунит;  модифицированные.

 

Ранее  было  известно  окисный  цинк-хром-марганцевый  катализатор  для  декарбонилирования  фурфурола  [3,  с.  225].  Однако  он  молопроизводителен,  быстро  дезактивируется,  процесс  осуществляют  при  относительно  жестких  условиях,  что  вызывает  интенсивное  осмоление  фурфурола.  В  работе  [1]  изучали  катализатор  «палладий  на  угле»  (КДФ-1),  состоящий  из  96,5  %  угля  марки  АРВ,  1,8  %  Рd  и  1,5  %  Сs.  Однако  указанний  катализатор  обладает  низкой  активностью,  нестабилен.  Также  изучено  нанесенные  Pd/Сибунит  катализаторы  [2,  с.  1041]  для  гидрирования  фурфурола  в  фурфуриловый  спирт.

Целью  настоящей  работы  является  изучение  каталитической  активности  палладиевых  катализаторов,  нанесенных  на  сибунит  (пористый  углерод,  полученный  из  углеводородного  сырья  нефти),  в  реакций  декарбонилировании  фурфурола.

Катализаторы  готовили  следующим  образом.  Для  получения  40  г  1  %  палладия  на  сибуните  (Pd\  C*)  0,34  г  PdCl2  и  0,68  г  NaCl  растворяли  в  100  см3  дистиллированной  воды  при  40—50  0С  при  непрерывном  перемешивании  до  полного  растворения  PdCl2  в  течение  0,5  часов.  Далее  в  раствор  добавляли  40  г  сибунита  в  виде  порошка  и  перемешивали  в  течение  1  часов.  Затем  выпавший  осадок  фильтровали,  отмывали  водой  от  ионов  Cl¯  и  высушивали  в  сушильном  шкафу  при  110—150  0С.

Далее  нанесение  кобальта  или  никеля  на  гранулы  (размер  1—2  мм)  катализаторы  1  %Pd\сибунит  проводят  методом  осаждения  из  водного  раствора  азотнокислого  кобальта  или  никеля.  После  полного  осаждения  ионов  указанных  металлов  (контролируют  визуально  по  изменению  цвета  раствора  и  химическими  методами  анализа)  на  носителе  катализаторы  промывают,  сушат  в  сушильном  шкафу  при  110  0С  в  течение  24  часов.

Активность  катализаторов  Pd\сибунит  с  добавками  кобальта  и  никеля  испытывают  на  проточной  установке  для  реакции  непрерывного  опыта  берут  по  40г  катализатора  диаметром  гранул  1—2  мм  и  свежеперегнанного,  предварительно  очишенного  над  оксидом  кальция  фурфурола.  Активацию  катализаторов  проводят  в  реакторе  при  180  0С  1  часов  и  при  220  0С  2  часов  в  токе  водорода.  Продукты  реакции  анализируют  на  хроматографе  «ЛХМ-8МД».  Активность  катализатора  выражают  в  процентах  конверсии  фурфурола,  от  преврашенного  фурфурола;  стабильность  катализатора  —  по  времени  проведения  декарбонилирования  фурфурола.

Результаты  непрерывного  декарбонилирования  фурфурола  на  модифици-рованных  добавках  кобальта  Pd\сибунит  катализаторах  представлены  в  таблице  1.

Из  нее  видно,  что  катализаторы  с  добавками  кобальта  как  по  активности,  так  и  по  стабильности  превосходят  катализаторы  без  кобальта  и  промышленный  КДФ-1.Наибольшую  активность  примерно  99  %  и  стабильность  394-407  часов  проявляют  католизаторы  1  %  Pd\сибунит,  модифицированные  0,8—1,2  %  Со,  выход  фурана  на  которых  достигает  97—98  %.

Таблица  1.

Декарбонилирования  фурфурола  на  Pd\  сибунит  катализаторах,  модифицированных  добавками  кобальта.  Температура  160—280  0С,  280—380  0С

N

Состав  катали-затора  мас.%

Время  опыта,  час

Усредненный  выход  продуктов  декарбонилиро-вания,  %

Актив-  ность,%

Слектив-  ность,%

Pd  Co  Сибунит

Ф-н

С-н

ТГФ

Ф-л

1

2

3

4

5

6

7

8

0,8  0,5  98,7

Итого

1,0  0,8  98,2

Итого

1,0  1,2  97,8

Итого

1,2  2,0  96,8

Итого

Для  сравнения

0,7  0,4  98,9

Итого

1,3  2,1  96,6

Итого

1,0  -  99,6

Итого

Известный  уголь  марки

1,8  1,5  АРВ  96,6

Итого

225

150

375

238

156

394

247

160

407

243

156

399

210

160

370

234

147

381

213

141

354

161

109

37

307

96,5

96,0

97,0

96,2

97,2

97,0

98,0

96,7

95,5

93,2

95,0

94,5

97,0

92,5

93,3

93,2

82,5

1,2

1,5

0,9

0,7

0,5

0,4

0,2

0,7

1,4

1,8

0,1

0,6

1,3

1,5

,76

1,70

1,3

1,5

1,8

1,8

2,0

1,8

2,3

1,5

2,0

1,3

0,4

1,2

2,0

0,7

2,0

0,7

0,5

0,6

0,5

0,7

-

1,0

0,3

0,2

0,3

0,5

1,5

4,0

3,3

2,5

0,8

3,5

4,0

1,0

14,0

99,0

99,3

99,7

98,9

99,5

99,7

99,7

99,4

98,6

96,5

98,0

97,5

99,2

96,5

96,0

96,5

85,5

97,5

96,6

97,3

97,3

98,0

97,3

98,3

97,3

96,8

96,6

96,2

95,0

97,8

95,8

97,2

96,5

96,5

 

Аналогично  проводят  испытания  0,8—1,2  %  Pd\  сибунит  катализаторов  модифицированных  катализаторов,  модифицированных  дабавками  никеля  в  пределах  0,5—2,0  %  к  массе  сибунита.

  Результаты  декарбонилирования  фурфурола  приведены  в  таблице  2.

Таблица  2.

Результаты  декарбонилирования  фурфурола  на  Pdсибунит  катализаторах,  модифицированных  дабавками  никеля

 

N

Состав  катализатора  мас.%

Время  опыта,  час

Усредненный  выход  продуктов  декарбонил-ирования,  %

Актив-  ность,%

Слектив-  ность,%

Pd  Ni  Сибунит

Ф-н

С-н

ТГФ

Ф-л

1

2

3

4

5

6

7

8

0,8  0,5  98,7

Итого

1,0  0,8  98,2

Итого

1,0  1,2  97,8

Итого

1,2  2,0  96,8

Итого

Для  сравнения

0,7  0,4  98,9

Итого

1,3  2,1  96,6

Итого

1,0  -  99,6

Итого

Известный  уголь  марки

1,8  1,5  АРВ  96,6

Итого

230

154

384

242

161

403

250

164

414

248

160

408

210

160

370

234

147

381

213

141

354

161

109

37

307

96,0

94,0

96.5

95.5

97,0

96,0

97.6

96,6

95,5

93,2

95,0

94,5

97,0

92,5

93,3

93,2

82,5

1,5

1,7

0,5

0,9

1.0

0,7

0,9

1.0

1,4

1,8

0,1

0,6

1,3

1,5

1,76

1,70

1,3

2.3

3.0

2.0

2.9

1,5

2,0

1,5

1.5

1,3

0.4

1,2

2,0

0,7

2,0

0,7

0,5

0,6

0,02

1.2

0.6

1,4

0,2

1.0

0,5

0,9

1.5

4.0

3,3

2,5

0,8

3,5

4,0

1,0

14,0

99,8

98.7

99,0

99.4

99,5

99,0

99,9

99,6

98,6

96.5

98,0

97,5

99,2

96,5

96,0

96,5

85,5

96.2

95.2

97,5

96.0

97.5

97,0

97.1

97,0

96.8

96,6

96,2

95,0

97,8

95,8

97,2

96,5

96,5

Из  данных  таблица  2  следует  что  добавка  никеля  оказывает  положительное  влияние  и  на  активность  и  на  селективность  указанных  катализаторов  по  фурану.  Стабильность  на  30—50  часов  выше  чем  у  непромотированных  1  %  Pd\  сибунит  катализаторов.

 

Список  литературы:

  1. Авторское  свид.  СССР.  №  2613917  кл  с  07  Д  307/36.
  2. Бейсеков  Т.Б.,  Журхабаева  Л.А.,  Битемирова  А.Е.  Гидрирование  фурфурола  на  нанесенных  палладиевых  катализаторах  под  давлением  водорода.  Журнал  прикладной  химии.  —  Т.  67.  —  Вып.  6.  —  1994.  —  1041  с.
  3. Кармильчик  А.Я.,  Гиллер  С.А.  Научные  основы  подбора  и  производства  катализаторов.  Новосибирск,  1964.  —  225  с.

 

Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
Диплом лауреата
отправлен участнику

Оставить комментарий

//используется не только как пиксел, но так же в голосовании и поделиться