Родиеви катализатори за хидриране на бензол и неговите хомолози в различни разтворители - темата за научни
UDC 542 941: 547 532: 546.97
Родий катализатор за хидрогениране на бензол и неговите хомолози в различни разтворители
Създаване на активни катализатори за хидрогениране на малки количества бензол може да реши проблема напълно чист бензин от бензол. Предложи серия от родий катализатори SIBUNIT, BAU CAU. Показано е, че активността на катализаторите зависи главно от естеството на носителя, структурата на ароматното съединение и реакционната среда. метод XPS определени характеристики на родий таксуват състояние на повърхността на катализатори проучени.
само на реакционния продукт е CEC-logeksan. Почти няма данни за селективно хидриране на бензен в присъствието на други ароматни съединения и възможността за хидрогениране на малки количества бензол, съдържащи се в бензина.
Целта на тази дейност е разработването на нови катализатори за селективно и изчерпателен хидрогениране на малки количества бензол.
Хидрогенирането на бензол се извършва в автоклав при партида режим изобарно-изотермично-радикално. Автоклав изработен от титан, тръби от неръждаема стомана; специална система позволява доставка на водород за поддържане на постоянно налягане водород, измерване на количеството на водород се абсорбира и се прилага съединение, което се хидрогенира в системата без отпадане водородно налягане. Реакторът е снабден с устройство за вземане на проби, това позволява да изберете проби по време на реакцията, и турбина бъркалка позволява да се изключи чужди дифузионни фактори. Температурата се поддържа с помощта ultrathermostat. проектиране и експлоатация принцип на автоклава е описано в [7]. Експериментите са проведени в два режима: 1) с едновременно натоварване на всички компоненти на реакцията (без възстановяване); 2) от катализатор предварително намаляване под водород и хидрогенирани съединения вписване на възстановен катализатор в разтворител. температурния интервал 20-80 ° С, налягане на водорода от 0.1-10.0 МРа.
Катализаторите, приготвени чрез импрегниране [3] влага родий хлоридни соли. Като носители се използват различни въглероден средства: sibunite - специално въглероден
Обемът на водород, VQ, CAU мл * - Sibunit - Al2O3 да SiO2 w MgO - - ULA
Фиг. 1. хидриране на бензол до родий депозиран на различни медии при 4 МРа и 80 ° С в етанол.
носител синтезира в BIC; бреза активиран въглен (ВАС); с костилка активен въглен (CAU); последните две въглища - промишлени дизайни. За сравнение, конвенционални неорганични носители са изследвани. Носителите, използвани бяха натрошени и фракцията не по-голям от 50 см, което предполага, че коефициентът на ефективност е близо до единство в [4]. Поддържаните катализатори бяха изсушени и използвани по два начина: с предварителна редукция в специална пещ в поток от водород; с предварителна редукция на катализатора в автоклава непосредствено преди експеримента при налягане от опит.
Тъй като тези съединения, използвани хидрогенирани precleaned бензен, толуен, ксилен, кумен и фракцията на високооктанов бензин реформер (напр. 91 и AI-горе дестилира при атмосферно налягане на фракциите, съдържащи ароматни съединения). Разтворители - предварително дестилиран етанол, вода и октан (40 мл). Брой на съединение, което се хидрогенира е 2-4% от обема на разтворителя, че близо до съдържание на бензол в бензина.
Резултати и обсъждане
Сравнение скорост хидрогениране в намаляването на катализатор в разтворител, при условия и се прилага съединение, което се хидрогенира, и съвместно зареждане на катализатор, разтворител и съединението gidrirumogo установено, че цените на реакцията по същество равни. Разликата е, че когато ставата се зарежда, този процент нараства, за да достигне стабилно състояние в първите минути на реакцията. Това се дължи на развитието на повърхността на катализатора, намаляване на форми родиеви оксид и отстраняване на адсорбирания кислород на повърхността на катализатора от съхранява въздух. Хидрогенирането с предварително намаляване катализирана
рекуператори от гледна точка на опита Ви дава възможност веднага да достигне равновесно състояние скорост. За останалата част, няма разлика, така че повечето от експериментите са извършени при съвместното багажника.
Когато се прилага родий върху различни носители наблюдава видове активност в хидриране на бензен (фиг. 1). Максималната каталитичната активност се наблюдава при прилагането на бреза родий върху активен въглен (ВАС), където скоростта на хидриране върху него е почти два пъти по-висока, отколкото на други носители.
Както активност в реакцията на бензен хидрогениране, родиеви катализатори поддържат на различни носители, катализатори, разположени в следната последователност: ULA (400)> 8YU2 (150)> sibunite (100) = CAU (100)> у-А1203 (18)> МТО ( 3) показва примерни стойности на скоростта на реакцията е в скоби в мл Н2 / мин. RAU показва максимална активност при Sibunit активност е 4 пъти по-ниска, но последният е по-лесно достъпни, тъй като се получава от промишлени методи на въглеводородна изходна суровина, и следователно от особен интерес.
Определяне на скоростта на хидрогениране в различните катализатори разкри, че на Sibunit скорост бензен хидрогениране и толуен са почти идентични, докато в CAU (фиг. 2) хидриране на бензен скорост два пъти по-ниска от толуен и проценти хидрогениране ксилен и кумол, които са свързани помежду по същество равна на два пъти по-ниска от тази на толуен. Такава разлика в скоростите отваря перспектива да осигури катализатор за селективно хидриране на бензен в присъствието на други ароматни съединения.
При хидриране на бензол в различни разтворители (. Фигура 3) максимална активност на катализатора, съдържащ 3% Яй / Sibunit, съгласно водата; по-малко активни, етанол, и в най-ниската октан активност. Това позволява да се заключи, че активността в 7 пъти по-висока в полярен околната среда, отколкото в неполярен (въглеводород).
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Обемът на водород, V), мл
1 - бензол, 2 - толуен, 3 - ксилол, 4 - кумол
Фиг. 2. хидриране на бензол и неговите хомолози на 3% Rh / CAU при 4 МРа, 80 ° С в етанол: 1 - бензен; 2 - толуен; 3 - ксилен; 4 - кумол.
Speed, AV / A. мл / мин
Обемът на водород, V0 мл
1 - вода, 2 - етанол, 3 - октан
Фиг. 3. хидриране на бензен е 3% Rh / Sibunit при 40 МРа и 80 ° С в различни разтворители: 1 - вода; 2 - етанол; 3 - октан.
Очевидно полярността на околната среда има голямо влияние както върху адсорбцията и активирането на бензол и водород на катализатор 3% № / sibunite (фиг. 3). Според XPS (фиг. 4) върху повърхността на намалените катализатори са налични като металът родий и родий зарежда форма. Така, ако 3% UB / CAU преобладаващ метален родий със свързващ енергия на 307.6 ЕГ за Sibunit и АОЪ - родий зарежда форма.
Освен това, спектрите на видима (фиг. 4), който е В Буните вече зареден форми на родий от BAU. Свързващите енергиите на заредения формата е 311.2 ЕГ, след спектрите може да се приеме,
че заредени форми на родий са между I0 и Rb + 3. Големината на върховете може да се съди, че форми, близки до метала на BAU повече от SIBUNIT.
Съотношението на метал и заредени форми на родий има значителен ефект върху каталитичната активност. Активирането на водород и ароматен пръстен, в хидрогенирането зависи от заредено състояние на родий. Ако сравним (фиг. 2) (фиг. 4), е възможно да се направят някои корелация за състоянието на родий върху повърхността с каталитична активност за хидрогениране на бензен. Очевидно е, че полярните растежа
305310315320
Свързването енергия, ЕГ
Фиг. 4. преработени XPS спектри на родий в различни въглища носители.
STI среда насърчава активното участие в различни форми, като родий и други елементи, които участват активно в процес на адсорбция и катализа.
1. Предложените родиеви катализатори върху различни носители, които позволяват селективни и изчерпателни хидрогениране малки количества бензол.
2. Чрез реакция активност за хидрогениране бензен родий катализа
За допълнителна информация можете да закупите пълния текст на статията. Членове са на разположение в PDF формат на електронната поща, посочена в касата. време за доставка е по-малко от 10 минути. Цената на една статия - 150 рубли.