Каталитическая активность соединений железа, ванадия и молибдена в процессе синтеза изопрена

М. А. Бочков, О. И. Ахмеров, Х. Э. Харлампиди КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ ЖЕЛЕЗА, ВАНАДИЯ И МОЛИБДЕНА

В ПРОЦЕССЕ СИНТЕЗА ИЗОПРЕНА

Ключевые слова: железо, ванадий, молибден, каталитическая активность.

Исследовано влияние соединений железа, ванадия и молибдена на каталитическую активность в реакции дегидрирования углеводородов в изопрен.

Keywords: iron, vanadium, molybdenum, catalytic activity.

Influence of iron, vanadium and molybdenum compounds on catalytic activity in dehydrogenation reaction of hydrocarbons in an isoprene is investigated.

Интенсификация процесса дегидрирования изоамиленов в изопрен может быть достигнута путем совершенствования катализаторов, в частности, изменением их состава и свойств.

Анализ литературных данных показывает, что катализаторы имеют многообразный состав и

используются различные методы синтеза. Однако до сих пор нет единого мнения о природе активного компонента катализатора, о роли вводимых в состав различных соединений, об их влияние на

эксплуатационные характеристики катализатора.

Цель работы - исследование влияния

соединений железа, ванадия и молибдена на каталитическую активность в реакции дегидрирования изоамиленов в изопрен.

Экспериментальная часть

Получение железооксидных соединений -гидрооксиды и оксиды железа (III), оксид железа(П,Ш) - проводилось осаждением из растворов. Сложные оксидные системы синтезировали смешением кислородного соединения железа с солями ванадия или молибдена, или их совместной кристаллизацией из растворов. Порошки сушились, формовались, прокаливались.

Исследование каталитической активности образцов в реакции дегидрирования изоамиленов в изопрен проводилось на лабораторной проточной установке.

В качестве показателя активности катализатора приняли выход изопрена на пропущенные углеводороды (ВП), рассчитанный по формуле:

ВП= Сс5н8 конт^газ--------100

(Сс5н10+Сс5н8)сырье

В качестве показателя селективности по изопрену приняли выход изопрена на разложенные углеводороды (ВР), рассчитанный по формуле:

Результаты и их обсуждение

В процессе синтеза оксидных систем происходит дегидратация исходных соединений, их терморазложение, окисление, а также твердофазное взаимодействие с образованием сложных оксидных систем [1].

Изменение фазового состава происходит также при высокотемпературном взаимодействии твердой фазы, состоящей из оксидных соединений высшей валентности, с окислительно-

восстановительной реакционной средой.

Все это в итоге приводит к образованию многофазных систем, которые определяют активность катализаторов [2,3].

Экспериментальные данные по

каталитической активности железооксидных, железованадиевых и железомолибденовых систем в процессе синтеза изопрена при 600 °С приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Активность каталитических систем

Система Активность, % Продолжительность, мин

о т о \о о о <N о in о 00 о <N

FeA) ВП 15, 3 18 9,1 8,2 7,2 6,4

ВР 77, 7 70, 0 74, 3 58, 6 50, 0 5 ,

Fe-Mo ВП 17, 4 11, 9 7,7 7,6 6,3 7,0 6,6

ВР 74, 7 8 , 81, 5 82, 9 85, 0 83, 3 85, 4

Fe-V ВП 28, 8 23, 4 18, 4 17, 2 49 2

ВР 72, 3 77, 4 78, 8 81, 5 83, 1

Вр— Сс5н8 конт. газ____________________________-100

(Сс5Н10+Сс5Н8)сырье _ Сс5Н10 конт. газ Исследования показали, что при введении в

состав железооксидной системы соединений ванадия или молибдена происходит рост выхода

изопрена на разложенные углеводороды (ВР) до значений сопоставимых с данными селективности промышленных катализаторов (МЕТ, БЛ8Р), которые составляли при испытаниях в аналогичных условиях 81-85%.

Литература

1. Р.Рипан, И.Четяну Неорганическая химия. Т-2, Мир, Москва, 1972. 871 с.

2. О.И.Ахмеров, А.Х.Хузина. Вестник Казанского Технологического Университета. 4, с 395-397

3. О.И.Ахмеров, Вестник Казанского технологического университета. 14. 17. С.269-271

© М. А. Бочков - инж. каф. общей химической технологии КНИТУ; О. И. Ахмеров - канд. хим. наук, доц. каф. технологии неорганических веществ и материалов КНИТУ; Х. Э. Харлампиди - д-р хим. наук, зав. каф. общей химической технологии КНИТУ, kharlampidi@kstu.ru.