ВЛИЯНИЕ КОНТРОЛИРУЕМОЙ ДЕЗАКТИВАЦИИ НА СВОЙСТВА НАНЕСЕННОГО НИКЕЛЕВОГО КАТАЛИЗАТОРА В РЕАКЦИЯХ ЖИДКОФАЗНОЙ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ КРАТНЫХ УГЛЕРОДНЫХ СВЯЗЕЙ

АНДРЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ АФИНЕЕВСКИЙ; ДМИТРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ ПРОЗОРОВ; АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ КНЯЗЕВ; КИРИЛЛ АНДРЕЕВИЧ НИКИТИН

doi:10.6060/rcj.2020642.1

АНДРЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ АФИНЕЕВСКИЙ Ивановский государственный химико-технологический университет
ДМИТРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ ПРОЗОРОВ Ивановский государственный химико-технологический университет
АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ КНЯЗЕВ Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского
КИРИЛЛ АНДРЕЕВИЧ НИКИТИН Ивановский государственный химико-технологический университет

DOI: https://doi.org/10.6060/rcj.2020642.1

Ключевые слова: жидкофазная гидрогенизация, диэтиловый эфир малеиновой кислоты, модифицирующие агенты, скелетный и нанесённый никелевый катализатор, активный металл, эффект структурной чувствительности катализатора

Аннотация

Исследовано влияние контролируемой дезактивации Ni/SiO2 катализаторов в реакциях жидкофазного восстановления двойной связи молекулы диэтилового эфира малеиновой кислоты (ДЭМК). Изучено влияние общего количества нанесённого на силикагель металла и количества восстановленного металла на структурно-механические и каталитические свойства катализатора. Показано влияние сульфидирования поверхности на каталитические свойства активного металла в зависимости от процента нанесения оксида никеля. Экспериментально доказано практическое отсутствие относительной структурной чувствительности нанесённых катализаторов. Относительная структурная чувствительность катализатора численно может быть выражена как фрактальная размерность поверхности исследуемых образцов Ni°/SiO2 после протекания одного из технологических процессов, отнесённая к фрактальной размерности свежеприготовленного никелевого катализатора. Рассмотрена относительная структурная чувствительность поверхности катализатора под влиянием различного гидродинамического режима, повышенного давления, природы растворителя, адсорбции реагирующих веществ, протекания реакций гидрогенизации, процесса дезактивации. Установлено, что в ходе процесса синтеза, предварительного насыщения катализатора водородом в реакторе, протекании реакции восстановления ДЭМК, процесса дезактивации сульфид-ионом, поверхность катализатора претерпевает определённые изменения – увеличивается 4 А. В. Афинеевский и др. шероховатость поверхности, уменьшается размер агломератов и кристаллитов. Проведено исследование процесса частичной контролируемой дезактивации активных центров никеля сульфид-ионом на активность нанесённых катализаторов, рассчитаны соотношения поверхностных атомов никеля, водорода и серы в каталитических системах, обладающих различной активностью. Показано, что при дезактивации поверхности никелевого катализатора сульфид-ионами в пропорциях 1 атом серы на 2 поверхностных атома никеля активность катализатора снижается на 90 % и впоследствии не восстанавливается.

Литература

Крылов О.В. Гетерогенный катализ. М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. 679 с.

Хьюз Р. Дезактивация катализаторов. М.: Химия, 1989. 280 с.

Островский Н.М. Кинетика дезактивации катализаторов: математические модели и их применение.

М.: Наука, 2001. 335 с.

Anderson J. R. Структура металлических катализаторов. М.: Мир, 1978. 485 с.

Клячко А.Л. Кинетика и катализ. 1978. Т. 19. №5. С. 1218–1223.

Navalikhina M.D., Krylov O.V. Russian chemical reviews. 1998. Т. 67. №7. С. 587–616.

Afineevskii A.V., Osadchaia T.Yu., Prozorov D.A. Trends in Green Chem. 2016, 2:1. DOI: 0.21767/2471-

100012.

Койфман О.И., Улитин М.В. Проблемы термодинамики поверхностных явлений и адсорбции. Иваново: ГОУ ВПО Иван. гос. хим.-технол. ун-т., 2009. 256 с.

Прозоров Д.А., Лукин М.В. Вестник Тверского государственного университета. Серия: Химия. 2013. № 15. С. 168–174.

Lukin M.V., Prozorov D.A., Ulitin M.V. Kinetics and Catalysis. 2013. Т. 54. №4. С. 412–419. DOI: 10.1134/

S0023158413040101.

Заливин С.Н. Журнал физической химии. 2008. Т. 82. №2. С. 398–400.

Афинеевский А.В., Прозоров Д.А., Осадчая Т.Ю., Лукин М.В. Известия ВУЗов. Химия и химическая

технология. 2015. Т. 58. №11. С. 40–44.

Bartholomew C.H. Applied Catalysis A: General. 2001. Т. 212. №1. С. 17–60. DOI: 10.1016/S0926-860X(00)00843-7.

Zhao A. Catalysis Communications. 2012. Т. 17. С. 34–38. DOI: 10.1016/j.catcom.2011.10.010.

Lukin M.V., Afineevskii A.V. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2013. Т. 49. №4. С. 451–454. DOI: 10.1134/S2070205113040102.

Мохов В.М., Попов Ю.В., Небыков Д.Н. Известия ВолгГТУ. 2012. Т. 5. №9. С. 38–43.

Boudjahem A.G. Catalysis letters. 2002. Т. 84. №1–2. С. 115–122. DOI: 10.1023/A:1021093005287

Пешкова В.М., Савостина В.М. Аналитическая химия никеля. М.: Наука, 1966. 205 с.

Гордина Н.Е., Прокофьев В.Ю., Кочетков С.П. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва. Им. Менделеева). 2016.

Т. LX. №2. С. 39–47.

Il’in A.A., Rumyantsev R.N., Veisgaim V.V. Russian Journal of Physical Chemistry A. 2016. Т. 90. №4.

С. 764–770. DOI: 10.1134/S0036024416040105.

Сатыбалдиева Н.К., Омирбай Р.С., Батесова Ф.К. Вестник КазНТУ. 2015. №4. С. 517–520.

Прозоров Д.А., Лукин М.В., Улитин М.В. Известия ВУЗов. Химия и химическая технология. 2010. Т. 53. №2. С. 125–128.

Черданцев Ю.П., Чернов И.П., Тюрин Ю.И. Томск: ТПУ. 2008. Т. 286.

Закумбаева Г.Д. Взаимодействие органических соединений с поверхностью металлов VIII группы.

Алма-Ата: Наука, 1978. 303 с.

Сокольский Д.В. Гидрирование в растворах. АлмаАта: Наука, 1979. 436 с.

Прозоров Д.А., Смирнов Н.Н., Афинеевский А.В. Известия ВУЗов. Химия и химическая технология.

Т. 58. №2. С. 83–84.